Question

汽车尾气中含有CO和氮氧化物．治理尾气的方法是在排气管上安一个催化转化器，其中发生如下反应：2NO+2CO?N₂+2CO₂．
（1）2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）反应的平衡常数的表达式为：K=______．
（2）已知：CO（g）+1/2O₂（g）=2CO₂（g）△H=-283kJ/mol
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol
则反应2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=______kJ/mol．
（3）对于可逆反应2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），结合（2）中信息，下列说法正确的是______．
①升高温度，平衡常数增大
②升高温度，逆反应速率降低
③单位时间内消耗CO和CO₂的物质的量相等时，反应达到平衡
④反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成N₂ 和CO₂的方向移动
（4）下列说法正确的是______．
①NO、CO、CO₂均为酸性氧化物
②CO₂的大量排放会导致温室效应，所以应尽量选用公共交通，提倡低碳出行
③汽车尾气中的氮氧化物主要是空气中的氮气与氧气，在高温条件下生成的
（5）实验室可以利用NaOH溶液吸收CO₂，标准状况下2.24L CO₂气体被1.5L 0.1mol/L NaOH溶液全部吸收（不考虑CO₂溶于水），生成Na₂CO₃的物质的量为______mol．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据化学平衡常数K=来书写；
（2）根据盖斯定律来计算反应的焓变；
（3）根据K的影响因素、影响化学反应速率的因素、化学平衡移动原理以及平衡状态的判断知识来回答；
（4）①酸性氧化物是能和碱反应生成盐和水的氧化物；
②CO₂的大量排放会导致温室效应；
③氮气与氧气，在高温条件下会生成氮的氧化物；
（5）根据二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式进行计算．
解答：解：（1）反应2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）的化学平衡常数K=，故答案为：；
（2）a、CO（g）+1/2O₂（g）=2CO₂（g）△H=-283kJ/mol
b、N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol
根据盖斯定律，反应2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）和a、b两个反应的关系是，该反应=2a-b，
所以反应的焓变=2×（-283kJ/mol）-180kJ/mol=-746KJ/mol，故答案为：-746；
（3）①可逆反应2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）是一个放热反应，所以升高温度，平衡常数减小，故①错误；
②升高温度，正、逆反应速率均升高，故②错误；
③单位时间内消耗CO和CO₂的物质的量相等时，正逆反应速率相等，反应达到平衡，故③正确；
④反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向即生成N₂ 和CO₂的方向移动，故④正确；
故选③④；
（4）①酸性氧化物是能和碱反应生成盐和水的氧化物，NO、CO、CO₂；均不能和酸反应，故①错误；
②CO₂的大量排放会导致温室效应，所以应尽量选用公共交通，提倡低碳出行，节能减排，故②正确；
③氮气与氧气，在高温条件下会生成氮的氧化物，故③正确；
故选②；
（5）根据二氧化碳和氢氧化钠反应：a、CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，b、Na₂CO₃+H₂O+CO₂=2NaHCO₃，2.24L即0.1molCO₂气体被0.15molNaOH溶液全部吸收．则
    CO₂ +2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃ +H₂O+CO₂ =2NaHCO₃
0.075   0.15   0.075       0.025 （0.1-0.075）mol    0.05
所以溶液最后的组成是生成碳酸钠和碳酸氢钠均为0.05mol，故答案为：0.05．
点评：本题考查的知识点有：平衡常数表达式的书写、盖斯定律的应用、影响平衡常数、化学反应速率的因素、化学平衡移动原理以及平衡状态的判断等，属于综合知识的考查，难度较大．