Question

【題目】科學家尋找高效催化劑實現(xiàn)大氣污染物轉(zhuǎn)化：

2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H1

（1）已知：CO燃燒熱△H2=－283kJ·mol－1。幾種化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學鍵	N=N鍵	O=O鍵
鍵能/kJ·mol－1	945	498	630

N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3= ，上述△H1= 。

（2）CO——空氣在KOH溶液中構(gòu)成燃料電池(石墨為電極)，若放電后，電解質(zhì)溶液中離子濃度大小順序為c(K+)>c(HCO3－)>c(OH－)>c(CO32－)>c(H+)，則負極的電極反應(yīng)式為 。

（3）2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的平衡常數(shù)表達式為 。圖A中曲線 (填“I”或“II”)能正確表示平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，理由是 。

（4）當NO、CO的濃度比為1時，體系中NO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強的關(guān)系如圖B所示。α(NO)隨著溫度升高而 (填“增大”或“減小”)，其原因是 。圖B中，壓強由小到大的順序為 ，其判斷理由是 。

Answer 1

【答案】

（1）+183kJ·mol－1； －749 kJ·mol－1

（2）CO－2e－+3OH－=HCO3－+H2O

（3）K=； II；該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動，平衡常數(shù)K減小

（4）減小； 正反應(yīng)放熱，其它條件不變時升高溫度，平衡向左移動，NO的轉(zhuǎn)化率降低； p3<p2<p1；正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，當溫度相同時，增大壓強，平衡向右移動，NO的轉(zhuǎn)化率增大。

【解析】

試題分析：（1）焓變=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和，則反應(yīng)①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=945kJ/mol+498kJ/mol-630kJ/mol×2=+183 kJmoL-1，CO的燃燒熱△H2=-283kJmoL-1，即2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol ②，②-①得到2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，所以2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，△H1=-566kJ/mol-183 kJmoL-1=-749kJmoL-1，故答案為：+183 kJmoL-1；-749kJmoL-1；

（2）CO與空氣在KOH溶液中構(gòu)成燃料電池中，負極上CO發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，根據(jù)離子濃度大小關(guān)系，得到電極反應(yīng)式為；2CO-2e-+3OH-=HCO3-+H2O，故答案為：2CO-2e-+3OH-=HCO3-+H2O；

（3）2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的平衡常數(shù)K=，反應(yīng)釋放熱量，所以溫度升高，K減小，圖A中曲線Ⅱ能正確表示平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，故答案為：K=；Ⅱ；該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆移，平衡常數(shù)K減小；

（4）根據(jù)圖像，該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其它條件不變時升高溫度，平衡向左移動，NO的轉(zhuǎn)化率降低；2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)中，溫度不變，增大壓強，正向移動，所以NO平衡轉(zhuǎn)化率增加，所以P3＜p2＜p1，故答案為：減小； 正反應(yīng)放熱，其它條件不變時升高溫度，平衡向左移動，NO的轉(zhuǎn)化率降低；P3＜p2＜p1；正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，其他條件不變時增大壓強，平衡正移，NO轉(zhuǎn)化率增大。