计算题 消除汽车尾气是减少城市空气污染的热点研究课题。
（1）汽车内燃机工作时发生的反应N2(g) + O2(g)![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/qyj1xnx2awg.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2NO(g)，生成的NO是汽车尾气的主要污染物。T ℃时，向5L密闭容器中充入6.5 molN2和7.5 molO2，在5 min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5 mol（不考虑后续反应）。则：
①5 min内该反应的平均速率ν(NO) = ；在T ℃时，该反应的平衡常数K = 。
② 反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是 （填序号）。
a．混合气体的密度 b．混合气体的压强
c．正反应速率 d．单位时间内 ，N2和NO的消耗量之比
（2）用H2或CO催化还原NO可以达到消除污染的目的。
已知：2NO(g) = N2(g) + O2(g) ? △H =\" —180.5\" kJ·mol－1
2H2O(l) =2H2(g) + O2(g) ?△H =\" +571.6\" kJ·mol－1
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是
。
（3）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时，反应2NO(g) + 2CO(g)![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/21q403g3lbs.png\" style=\"vertical-align:middle;\">![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/y45121zc0rc.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> 2CO2(g) + N2(g) 中，NO的浓度[c(NO)]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/j2rhvxifvmg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
① 该反应的?H 0 （填“＞”或“＜”）。
②若催化剂的表面积S1＞S2 ，在右图中画出c(NO) 在T1、 S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线（并作相应标注）。
计算题 消除汽车尾气是减少城市空气污染的热点研究课题。
（1）汽车内燃机工作时发生的反应N2(g) + O2(g)![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/qyj1xnx2awg.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2NO(g)，生成的NO是汽车尾气的主要污染物。T ℃时，向5L密闭容器中充入6.5 molN2和7.5 molO2，在5 min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5 mol（不考虑后续反应）。则：
①5 min内该反应的平均速率ν(NO) = ；在T ℃时，该反应的平衡常数K = 。
② 反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是 （填序号）。
a．混合气体的密度 b．混合气体的压强
c．正反应速率 d．单位时间内，N2和NO的消耗量之比
（2）用H2或CO催化还原NO可以达到消除污染的目的。
已知：2NO(g) = N2(g) + O2(g) ? △H =\" —180.5\" kJ·mol－1
2H2O(l) =2H2(g) + O2(g) ?△H =\" +571.6\" kJ·mol－1
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是
0; 。
（3）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时，反应2NO(g) + 2CO(g)![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/21q403g3lbs.png\" style=\"vertical-align:middle;\">![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/y45121zc0rc.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> 2CO2(g) + N2(g) 中，NO的浓度[c(NO)]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/j2rhvxifvmg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
① 该反应的?H 0 （填“＞”或“＜”）。
②若催化剂的表面积S1＞S2 ，在右图中画出c(NO) 在T1、 S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线（并作相应标注）。
本题答案：（16分）
（1）（共9分）① 0.2 mol·L－1
本题解析：
试题分析：（1）①由于c=n/V，各组分变化浓度之比等于系数之比，由此推断该反应体系中各组分的（起始、变化、平衡）浓度，则：
N2(g) + O2(g)![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/qyj1xnx2awg.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\"> 2NO(g)
起始浓度（mol/L） 1.3 1.5 0
变化浓度（mol/L） 0.5 0.5 1
平衡浓度（mol/L） 0.8 1.0 1
根据平均反应速率的定义式，v(NO)=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ikjczeifbpg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/0g3f31g1hes.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=0.2mol/(L?min)
根据化学平衡常数的定义式，K=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/cgl2shdg4oj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/vvy4ej53cpn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mol2/L2≈1.25
②混合气体的密度等于混合气体总质量除以容器体积，由于该反应各组分都是气体，所以混合气体总质量始终保持不变，容器体积始终为5L，因此混合气体密度始终保持不变，且密度不变不能说明达到平衡，故a错误；由于N2(g)+ O2(g)![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/qyj1xnx2awg.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2NO(g)的正反应是气体物质的量保持不变的反应，则混合气体总的物质的量始终不变，且容器内混合气体的压强始终不变不能说明达到平衡，故b错误；从反应开始达到平衡，反应物浓度逐渐减小，所以正反应速率逐渐减小，故c正确；单位时间内，N2和NO的消耗量之比就是正反应速率和逆反应速率之比，反应开始时，正反应速率最大、逆反应速率最小，此时N2和NO的消耗量之比最大，反应达到平衡时，正反应速率=逆反应速率，此时N2和NO的消耗量之比最小（为1/2），故d正确；
（2）根据盖斯定律，已知的前一个热化学方程式减去后一个热化学方程式，可以得到：2H2(g) + 2NO(g)=N2(g) + 2H2O(l) ?△H = －752.1 kJ·mol－1；（3）读图，两条曲线先后达到平衡，说明T2>T1，即升高温度，平衡时c(NO)增大，由于升温平衡向吸热方向移动，c(NO)增大说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应是吸热反应，所以正反应是放热反应，△H<0；画图要点：S1变为S2，即减小催化剂表面积，反应速率减小，单位时间内NO的变化浓度减小，则T1、S2的曲线位于T1、S1曲线的右边；催化剂不能使平衡移动，所以NO的平衡浓度与T1、S1曲线相同，只是达到平衡的时间比T1、S1曲线增大。
考点：考查化学反应原理，涉及求平均反应速率、化学平衡常数、化学平衡的建立、盖斯定律、热化学方程式、放热反应、吸热反应、画催化剂对反应速率和平衡移动的影响曲线。
本题所属考点：【化学平衡】
本题难易程度：【一般】
A friend in need is a friend indeed. 患难见真情.
