Question

碳和氮是重要的非金属元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，研究含氮、碳化合物的性质对它们的综合利用有重要意义。

（1）NOx是形成光化学烟雾的主要物质，反应NO+O₃=NO₂+O₂，若生成11.2L O₂（标准状况）时，转移电子的物质的量是__________。

（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol^-1

已知：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1

写出NO和O₂反应生成NO₂的热化学方程式__________；

（3）N₂H₄（肼或联氨）燃料电池（产生稳定、无污染的物质）原理如图1所示．M电极发生的电极反应式为__________；

（4）已知CO（g）+H₂O（g）__________H₂（g）+CO₂ （g）△H＞0

①一定条件下反应达到平衡状态后，若改变反应的某个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________（填写字母）

A．逆反应速率先增大后减小    

B．H₂O（g）的体积百分含量减小

C．CO的转化率增大           

D．容器中的值减小

②在某压强下，上述反应在不同温度、不同投料比时，CO的转化率如图2所示．则K_A、K_B、K_C三者之间的大小关系为__________。

③T₁温度下，将1molCO和4mol H₂O （g）充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0～5min内的平均反应速率v（CO）=__________；若保持其他条件不变，向平衡体系中再通入1molCO和1molCO₂，此时v_（正）__________v_（逆）（填“＞”、“=”或“＜”）。

Answer

（1）1mol

（2）2NO（g）+O2（g）=2NO2（g） △H=-113.0 kJ•mol-1

（3）N2H4−4e−=N2↑+4H+

（4）①C ②KA=KC>KB ③0.08mol•L-1•min-1 >

【解析】

试题分析：（1）NO+O3═NO2+O2，生成1mol氧气转移电子是2mol，生成11.2L即0.5mol O2（标准状况）时，转移电子的物质的量是1mol，故答案为：1 mol；

（2）已知：A、NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1；B、2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1，则反应：2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）可以看成是B-2A得到的，所以该反应的△H=-196.6kJ•mol-1-2（-41.8kJ•mol-1）=-113.0 kJ•mol-1，故答案为：2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=-113.0 kJ•mol-1；

（3）由氢离子的移动方向可知，M区为负极，发生的电极反应式为N2H4-4e-=N2↑+4H+，故答案为：N2H4-4e-=N2↑+4H+；

（4）①A．逆反应速率先增大后减小，可能是增大生成物浓度，平衡逆向移动，故A错误；B．H2O（g）的体积百分含量减小，可能是增大生成物浓度，平衡不一定正向移动，故B错误；C．CO的转化率增大，平衡正向移动，故C正确；D．容器中的二氧化碳和氢气浓度比值变小，可能是减小二氧化碳的物质的量，平衡逆向移动，故D错误，故选C；

②平衡常数仅与温度有关，温度不变，平衡常数不变，所以KA=KC，反应是吸热反应，所以升高温度，平衡正向移动，CO的转化率增加，T2＜T1，温度越高，K越大，所以KA=KC＞KB，T1温度下，将1molCO和4mol H2O （g）充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，此时CO的转化率是80%，则0～5min内的平均反应速率v（CO）==0.08mol•L-1•min-1，CO的平衡浓度是0.1mol/L，H2O（g）的平衡浓度是1.6mol/L，H2、CO2 的平衡浓度是0.4mol/L，此时K==1，若保持其他条件不变，向平衡体系中再通入1molCO和1molCO2，此时Qc=＜1，即Qc＜K，所以v（正）＞v（逆），故答案为：0.08mol•L-1•min-1；＞。

【考点定位】考查热化学方程式；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算

【名师点晴】本题考查化学平衡计算与影响因素、盖斯定律的应用、对图象分析提取信息能力等，较好的考查学生对知识的迁移应用。应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：①参照新的热化学方程式（目标热化学方程式），结合原热化学方程式（一般2～3个）进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。