Question

【題目】霧霾嚴重影響人們的生活，汽車尾氣排放是造成霧霾天氣的重要原因之一．已知汽車尾氣排放時容易發生以下反應：

①N2（g）+O2（g）2NO（g）△H1=a kJmol﹣1
②2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H2=b kJmol﹣1
③CO（g）+ O2（g）CO2（g）△H3=c kJmol﹣1
④2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H4
請回答下列問題：
（1）根據反應①②③，確定反應④中△H4=kJmol﹣1 ．
（2）對于氣體參與的反應，表示平衡常數Kp時用氣體組分（B）的平衡壓強p（B）代替該氣體物質的量濃度c（B），則反應①的Kp=（用表達式表示）．
（3）下列情況能說明反應②已達平衡狀態的是（填編號）．
A.單位時間內生成1mol NO2的同時消耗了lmol NO
B.在恒溫恒容的容器中，混合氣體的密度保持不變
C.在絕熱恒容的容器中，反應的平衡常數不再變化
D.在恒溫恒壓的容器中，NO的體積分數保持不變
（4）探究反應④中NO的平衡轉化率與壓強、溫度的關系，得到如圖1所示的曲線．試分析實際化工生產中不采用高壓的原因 ．
（5）探究反應④中平衡時CO2的體積分數與反應物中 的比值、溫度的關系，得到如圖2所示的曲線．
①在X、Y、Z三點中，CO的轉化率從大到小的順序是 ．
②若保持其他條件不變，請在圖2中，畫出溫度為T2（T2＜T1）時的變化趨勢曲線．

Answer 1

【答案】
（1）2c﹣a
（2）
（3）CD
（4）常壓下NO的轉化率已經較高，并且高壓要增加成本
（5）Z＞Y＞X
【解析】解：（1）根據蓋斯定律，反應②×2﹣③即得，確定反應④2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H4=（2c﹣a）KJ/mol，所以答案是：2c﹣a；（2）根據反應①的方程式得出Kp= ，
所以答案是： ；（3）A．單位時間內生成1mol NO2的同時消耗了lmol NO，都是正反應，故不能說明達到平衡狀態，故A錯誤；
B．密度= ，總質量一定，體積一定，故密度一定，故混合氣體的密質不再發生改變不能說明達到平衡狀態，故B錯誤；
C．因為平衡常數僅與溫度有關，當平衡常數不再變化，即反應的溫度不變，又在絕熱恒容的容器中，所以反應的平衡常數不再變化能說明達到平衡狀態，故C正確；
D．在恒溫恒壓的容器中，NO的體積分數保持不變，則反應達平衡，能說明達到平衡狀態，故D正確；
故選CD，
所以答案是：CD；（4）根據圖象分析，常壓下NO的轉化率已經較高，并且高壓轉化率增加不大，但增加成本較大，
所以答案是：常壓下NO的轉化率已經較高，并且高壓要增加成本；（5）①溫度一定，隨反應物NO、CO的起始物質的量比增大，X﹣Y反應正向進行，一氧化碳的轉化率X＜Y，Y﹣Z平衡正向進行，一氧化氮增大會提高一氧化碳的轉化率，則Y＜Z，X、Y、Z三點，CO的轉化率的從大到小的順序Z＞Y＞X，
所以答案是：Z＞Y＞X；
②根據圖象1分析，溫度越低NO的平衡轉化率越大，說明該反應為放熱反應，所以溫度越低，平衡時二氧化碳的體積分數也越大，又T2＜T1 ， 所以溫度為T2時的變化趨勢曲線為： ，
所以答案是： ；
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態本質及特征和化學平衡狀態的判斷的相關知識點，需要掌握化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等才能正確解答此題．