从2014年4月15日零点开始.上海市空气质量实时发布系统将以实时空气质量指数替代原来的AQI指数．燃煤烟气和汽车尾气是引发AQI指数上升的主要污染源．因此.对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝.脱碳和脱硫等处理.可实现绿色环保.节能减排等目的．汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为:2NO催化剂N2(g)+2CO2．(1)该热化学反应方程式的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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从2014年4月15日零点开始，上海市空气质量实时发布系统将以实时空气质量指数替代原来的AQI指数．燃煤烟气和汽车尾气是引发AQI指数上升的主要污染源．因此，对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理，可实现绿色环保、节能减排等目的．
汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）

催化剂

N₂（g）+2CO₂（g）+Q（Q＞0）．
（1）该热化学反应方程式的意义是

．
一定条件下用气体传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
C（NO）/mol．L^-1	1.00×10^-3	4.50×10^-4	2.50×10^-4	1.50×10^-4	1.00×10^-4	1.00×10^-4
C（CO）/mol．L^-1	3.60×10^-3	3.05×10^-3	2.85×10^-3	2.75×10^-3	2.70×10^-3	2.70×10^-3

（2）前2s内的平均反应速率v（N₂）

（保留两位小数）；CO的平衡转化率为

．
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是

a．2v_正（NO）=v_逆（N₂）
b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化
d．容器中CO的转化率不再发生变化
（4）采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，同时吸收SO₂和NO_x，并获得铵盐．脱硫的总反应是：SO₂+O₃+2NH₃+H₂O→（NH₄）₂SO₄+O₂；在（NH₄）₂SO₄溶液中存在水解反应，常温下该水解反应的平衡常数表达式可表示为K=

；有等浓度的下列三种溶液：①NH₄Cl　②（NH₄）₂SO₄　③NH₄HSO₄，c（NH₄⁺）由大到小的顺序是

；若换成pH值相等，那三种溶液中，c（NH₄⁺）由大到小的顺序是

．

考点：化学平衡的计算,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据热化学方程式的含义分析；
（2）依据反应速率V=

△c

△t

计算一氧化碳的反应速率，结合反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算氮气的反应速率，转化率=

消耗量

起始量

×100%；
（3）平衡标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，据此分析选项中个量的变化；
（4）依据平衡常数概念书写表达式，利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以生成物平衡浓度幂次方乘积；依据铵根离子水解的影响因素分析判断，①NH₄Cl ②（NH₄）₂SO₄ ③NH₄HSO₄先不考虑水解，则②NH₄）₂SO₄含有两个NH₄⁺，所以它们NH₄⁺的浓度大于其它两种物质，溶液中c（NH₄⁺）根据盐类水解的影响分析判断．从两个角度考虑，一是相同pH的（NH₄）₂SO₄与NH₄Cl溶液的水解程度是否相等，二是NH₄HSO₄电离时产生H⁺使溶液呈酸性，NH₄⁺的水解被抑制；

解答： 解：（1）2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）+Q（Q＞0），意义是通常状况下2mol NO气体和2mol CO气体完全反应生成1mol N₂和2 mol CO₂气体放热Q kJ；
故答案为：2mol NO气体和2mol CO气体完全反应生成1mol N₂和2 mol CO₂气体放热Q kJ；
（2）前2s内的平均反应速率v（N₂）=

v（CO）=

3.60×10-3mol/L-2.85×10-3mol/L

=1.88×10^-4mol/（L?s），
CO的平衡转化率=

3.60×10-3mol/L-2.70××10-3mol/L

3.60×10-3mol/L

×100%=25%，
故答案为：1.88×10^-4mol/（L?s），25%；
（3）2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）+Q
a．反应速率之比等于化学方程式计量数之比，为正反应速率之比，v_正（NO）=2v_逆（N₂）说明氮气正逆反应速率相同，2v_正（NO）=v_逆（N₂），不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b．反应前后气体质量不变，气体物质的量减小，容器中气体的平均分子量不随时间而变化说明反应达到平衡状态，故b正确；
c．反应前后气体质量不变，体积不变，过程中和平衡状态容器中气体的密度都不随时间而变化，不能说明反应达到平衡状态，故c错误；
d．容器中CO的转化率不再发生变化，是平衡标志，故d正确；
故答案为：bd；
（4）在（NH₄）₂SO₄溶液中存在水解反应，2NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，常温下该水解反应的平衡常数表达式可表示为=

c(NH3?H2O)c(H+)

c(NH4+)

；物质的量浓度相同的下列溶液：①NH₄Cl、②（NH₄）₂SO₄、③NH₄HSO₄；先不考虑水解，则②（NH₄）₂SO₄ 含有两个NH₄⁺，所以它们NH₄⁺的浓度大于其它两种物质，①NH₄Cl，NH₄⁺水解与③NH₄HSO₄ 比较，③水解得到抑制，即NH₄⁺的量较增多，即溶液中c（NH₄⁺）③＞①；按c（NH₄⁺）由大到小的顺序排列为 ②＞③＞①；相同pH的（NH₄）₂SO₄与NH₄Cl溶液中，都是强酸弱碱盐，根据溶液呈电中性可判断二者NH₄⁺浓度相等，由于NH₄HSO₄电离时产生H⁺使溶液呈酸性，NH₄⁺的水解被抑制，因此NH₄HSO₄中NH₄⁺的浓度小于（NH₄）₂SO₄，故答案为：

c(NH3?H2O)c(H+)

c(NH4+)

，②＞③＞①； ①=②＞③；

点评：本题考查热化学方程式意义，化学平衡标志分析判断，化学反应速率计算，盐类水解的原理和应用，注意盐类水解的实质和把握弱电解质的电离，从影响平衡移动的角度分析离子浓度的大小比较是解答的关键，题目难度中等．

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