[题目]氮的氧化物是大气污染物之一.用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物.可防止空气污染.回答下列问题:已知:2C(s)+O2 ΔH=-221kJ·mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1N2(g)+O2 ΔH=+181kJ·mol-1(1)若某反应的平衡常数表达式为K=.请写出此反应的热化学方程式: ,下列措施能够增� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。回答下列问题：

已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=－221kJ·mol－1

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=－393.5kJ·mol－1

N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+181kJ·mol-1

(1)若某反应的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的热化学方程式：_____；下列措施能够增大此反应中NO的转化率的是(填字母代号)______。

A．增大容器压强B．升高温度C．使用优质催化剂D．增大CO的浓度

(2)向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，NO和N2的物质的量变化如下表所示。

物质的量/mol	T1/℃				T2/℃
物质的量/mol	0	5min	10min	15min	20min	25min	30min
NO	2.0	1.16	0.80	0.80	0.50	0.40	0.40
N2	0	0.42	0.60	0.60	0.75	0.80	0.80

①05min内，以CO2表示的该反应速率v(CO2)=_______，该条件下的平衡常数K=_____。

②第15min后，温度调整到T2，数据变化如上表所示，则T1____T2(填“>”、“<”或“=”)。

③若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，则此时反应_____移动(填“正向”、“逆向”或“不”)；最终达平衡时NO的转化率a=____________。

(3)工业上可以用氨水除去反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)中产生的CO2，得到NH4HCO3溶液，反应NH4＋+HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_____。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11)

【答案】2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=－747kJ·mol ad 0.042molL1min1 > 正向 60% 1.25×103

【解析】

(1)平衡常数表达式为，可知反应为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)；

由①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=221kJ/mol

②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=393.5kJ/mol

③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+181kJ/mol

结合盖斯定律可知，②×2③①得到2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，其△H=747kJ/mol，

热化学方程式为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=747kJ/mol；

a.增大容器压强，向气体体积减小的方向移动，即平衡正向移动，NO转化率增大，故a符合题意；

b.升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即平衡逆向移动，NO转化率减小，故b不符合题意；

c.使用优质催化剂，催化剂同等程度改变正逆反应速率，平衡不移动，故c不符合题意；

d.增大CO的浓度，平衡正向移动，NO转化率增大，故d符合题意；

故答案为：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=747kJ/mol；ad；

(2)反应②①得到反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-574.5 kJ/mol；

①05min内，根据反应

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)

开始（mol） 2 0 0

变化（mol） 0.84 0.42 0.42

5min（mol） 1.16 0.42 0.42

以CO2表示的该反应速率v(CO2)==0.042molL1min1，

10分钟达到平衡时，根据反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)

开始（mol） 2 0 0

变化（mol） 1.2 0.6 0.6

平衡（mol） 0.8 0.6 0.6

K===，

故答案为：0.042molL1min1；；

②第15min后，温度调整到T2，NO的物质的量在降低，平衡正向移动，该反应为放热反应，根据已知降低温度，平衡向放热反应方向移动，则T1>T2，

故答案为：>；

③若30min时，保持T2不变，K==4，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，Qc==1.36<K，平衡正向移动，则

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，

开始（mol） 4 2 2

转化（mol） x 0.5x 0.5x

平衡（mol） 4x 2+0.5x 2+0.5x

=4，解得x=2.4mol，

最终NO的转化率=×100%=×100%=60%，

故答案为：正向；60%；

(3)反NH4++HCO3+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=，在平衡常数表达式中分子和分母同乘以，可得K====1.25×103，

故答案为：1.25×103。

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