Question

【题目】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） N2（g）+2CO2（g）△H=a kJmol﹣1 ．
（1）已知：2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=b kJmol﹣1；CO的燃烧热为c kJmol﹣1 ． 写出消除汽车尾气中NO2的污染时，NO2与CO反应的热化学方程式 ．
（2）一定条件下，在一密闭容器中，用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）/molL﹣1	1.00	0.8	0.64	0.55	0.5	0.5
c（CO）/molL﹣1	3.50	3.30	3.14	3.05	3.00	3.00

①在恒容密闭容器中充入CO，NO气体，下列图象如图1正确且能说明反应达到平衡状态的是 ．

②前2s内的平均反应速率υ（N2）=mol/（Ls）（保留两位小数，下同）；此温度下，该反应的平衡常数为 ．
③采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，同时吸收SO2和NOx ， 获得（NH4）2SO4的稀溶液．已知常温下，该溶液的PH=5，则 =（已知该温度下NH3H2O的Kb=1.7×10﹣5）．若向此溶液中再加入少量 （NH4）2SO4固体， 的值将（填“变大”、“不变”或“变小”）．
（3）如图2所示，用无摩擦、无质量的活塞1、2将反应器隔成甲、乙两部分，在25℃和101kPa下达到平衡时，各部分体积分别为V甲、V乙 ． 此时若去掉活塞1，不引起活塞2的移动．则x= ， V甲：V乙= ．

Answer 1

【答案】
（1）2NO2（g）+4CO（g）=N2（g）+4CO2（g）△H=a﹣b+2c kJ?mol﹣1
（2）AD；0.09；0.03mol?L﹣1；1.7×104；变大
（3）1.5；3：1
【解析】解：（1）已知①2NO（g）+2CO（g） N2（g）+2CO2（g）△H=a kJmol﹣1②2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=b kJmol﹣1；③CO（g）+0.5O2（g）=CO2（g）△H=c kJmol﹣1根据盖斯定律①﹣②+2×③可得2NO2（g）+4CO（g）=N2（g）+4CO2（g））△H=a﹣b+2c kJmol﹣1；
所以答案是：2NO2（g）+4CO（g）=N2（g）+4CO2（g）△H=a﹣b+2c kJmol﹣1；（2）①A、随着反应的进行，氮气的百分量瞪大，平衡时不再变化，故A正确；
B、△H与反应的物质的量有关，故△H改变，与图象不符，故B错误；
C、混合我替的总质量不变，该反应的混合气体的总的物质的量变小，根据 = ，平均相对分子质量增大，平衡时不再改变，故C错误；
D、CO作为反应物，随着反应的进行，浓度减小，平衡时保持不变，故D正确；
故选AD；②从表可知2s内NO浓度变化量为0.36molL﹣1 ， 则N2的浓度为0.18mol/L，故其速率为 =0.09molL﹣1min﹣1；平衡后四种物质平衡浓度为0.5molL﹣1、3molL﹣1、0.25molL﹣1、0.5molL﹣1 ， 故平衡常数K= =0.03molL﹣1；
所以答案是：0.09； 0.03molL﹣1；③水解平衡常数Kh= = = ，pH=5，c（H+）=1×10﹣5 ， 则 = = =10﹣5× =1.7×104；
在（NH4）2SO4溶液中存在水解反应，2NH4++H2ONH3H2O+H+ ， 往（NH4）2SO4溶液中再加入少量 （NH4）2SO4固体，水解平衡向正方向进行，但铵根的水解率减小，所以 的值将变大；
所以答案是：1.7×104；变大；
·（3）如图2所示，无摩擦、无质量的活塞1、2将反应器隔成甲、乙两部分，说明为等压容器，对应2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）只要转化到一边成比例即等效，所以有

	2CO（g）+	2NO（g）		N2（g）+	2CO2（g）
甲起始（mol）：	0.6	0		x	3
转化（mol）：	0.6+2x	2x		0	3﹣2x
乙起始（mol）：	1.2/p>	1		0	0

若去掉活塞1，不引起活塞2的移动，说明新平衡与原平衡等效，则3﹣2x=0，解得x=1.5mol，
则甲相等于3.6molCO和3molNO刚好是乙的3倍，所以V甲：V乙=3：1；
所以答案是：1.5；3：1．
【考点精析】关于本题考查的化学平衡状态本质及特征和化学平衡状态的判断，需要了解化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等才能得出正确答案．