Question

【题目】“绿水青山就是金山银山”，研究NO2、NO、CO等大气污染物处理对建设美丽中国具有重要意义。

（1） 已知: ①NO2+COCO2+NO 该反应的平衡常数为K1（下同）

每1mol 下列物质分解为气态基态原子消耗能量分别为

NO2	CO	CO2	NO
812kJ	1076kJ	1490kJ	632kJ

②N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+ 179.5 kJ /mol K2

③2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) △H=-112.3kJ/mol K3

试写出NO与CO反应生成无污染物气体的热化学方程式_______________________以及此热化学方程式的平衡常数K=________(用K1、 K2、K3表示)

（2）污染性气体NO2与CO在一定条件下的反应为：2NO2+4CO4CO2+N2，某温度下，在1L密闭容器中充入0.1molNO2和0.2molCO，此时容器的压强为1个大气压，5秒时反应达到平衡时，容器的压强变为原来的，则反应开始到平衡时CO的平均反应速率v(CO)=___________。

若此温度下，某时刻测得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为amo/L、0.4mol/L、0.1mol/L、1mol/L，要使反应向逆反应方向进行，a的取值范围__________。

Answer 1

【答案】 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-759.8kJ/mol K = 0.008mol/(L·s) 0≤a＜0.8（或a＜0.8）

【解析】(1)①根据焓变=反应物总键能-生成物总键能，则反应NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)△H1=(812+1076-1490-632)kJ/mol=234kJ/mol，②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+179.5kJ/mol，③2NO(g)+ O2(g)2NO2(g) △H=-112.3kJ/mol，根据盖斯定律，由③+①×2-②得反应2NO(g)+ 2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=△H3+△H1×2-△H2 =-112.3kJ/mol+(-234kJ/mo1)×2-179.5kJ/mol =-759.8kJ/mol，当总反应式相加时平衡常数相乘、相减时相除、成倍时为幂，则平衡常数K=，故答案为：2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=-759.8kJ/mol； ；

(2)设达到平衡时NO2的浓度改变x，

2NO2 + 4CO4CO2 + N2

起始浓度(mol/L):0.1 0.2 0 0

改变浓度mol/L): x 2x 2x 0.5x

平衡浓度(mol/L):0.1-x 0.2-2x 2x 0.5x

故=，解得x=0.02mo/L，v(CO)= =0.008mol/(L·s)；K==，若此温度下，某时刻测得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为amol/L、0.4mol/L、0.1mol/L、1mol/L，要使反应向逆反应方向进行，则Qc==<K=，解得a<0.8，a的取值范围为0a<0.8，故答案为：0.008mol/(L·s)；0≤a＜0.8(或a＜0.8)。