Question

【題目】在2 L密閉容器中，加入等物質的量的NO和O2，800℃時發生反應：2NO(g)＋O2(g)→2NO2(g)，其中n(NO)隨時間的變化如表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）上述反應________（填“是”或“不是”）可逆反應。

（2）如圖所示，表示NO2變化曲線的是______。

（3）用O2表示從0～2s內該反應的平均速率v＝________，5s時O2的轉化率為_____________。

（4）NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。汽車發動機工作時會引發N2和O2反應，其能量變化如圖所示。寫出該反應的熱化學方程式：_______________________。

（5）以N2和H2為反應物，鹽酸酸化的NH4Cl溶液為電解質的原電池，工作原理如下圖所示，下列說法不正確的是___________。

A．b電極為負極

B．反應過程中，溶液中的Cl-向a電極移動

C．a電極的電極反應式為：N2+6e-+8H+=2NH4+

D．電池反應為N2+3H2+2HCl=2NH4Cl

Answer 1

【答案】 是 b 1.5×10－3mol·(L·s)－1 65% N2(g)＋O2(g)=2NO(g) △H=＋183kJ·mol－1 B

【解析】（1）根據圖表所示，3 s后，n(NO)不再發生變化，達平衡狀態，為可逆反應；答案：是；

(2)反應達平衡后，n(NO)= 0.007 mol，消耗n(NO)= 0.020-0.007=0.013 mol，生成n（NO2）=0.013 mol，c(（NO2）=0.013/2=0.0065 mol /L，根 據 圖 像 可 知，答 案 選 b；

（3）0～2s內，n(NO)減少了0.020-0.008=0.012 mol，n(O2)減少了0.012/2 =0.006mol，c (O2)= 0.006/2=0.003 mol /L, v(O2)=0.003/2=1.5×10－3mol·(L·s)－1；5s時，n(NO)減少了0.020-0.007=0.013 mol，n(O2)減少了0.013/2 =0.0065mol，O2的轉化率為=0.0065/0.010=65%；

（4）1molN2斷鍵吸收的能量為945 kJ·mol－1，1molO2斷鍵吸收的能量為 498 kJ·mol－1，生成 2molNO放出的能量2×630 kJ·mol－1；根據能量守恒規律：△H=945+ 498-2×630=＋183kJ·mol－1；正確答案為＋183kJ·mol－1；

（5）氮氣和氫氣反應合成氨氣，氮氣做氧化劑，氫氣做還原劑，通入氮氣的一極為正極，通入氫氣的一極為負極，b電極為負極， A正確；溶液中Cl-向負極移動，即向b電極移動，B錯誤；C．a電極為正極，得電子，電極反應式為：N2+6e-+8H+=2NH4+；C正確；D．氮氣和氫氣在酸性環境下生成了氯化銨，電池反應為N2+3H2+2HCl=2NH4Cl，D正確；答案選B；