(I）汽车尾气中的CO、NOx（主要为NO、NO2）己知成为大气的主要污染物，使用稀土等催化剂能将CO、NO2...

问题详情：

(I）汽车尾气中的CO、NOx（主要为NO、NO2）己知成为大气的主要污染物，使用稀土等催化剂能将CO、NO2、碳氧化合物转化成无毒物质，从而减少汽车尾气的污染。己知：

N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180.5kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)  △H=-221.0kJ·mol-1

C(s)+O2(g)= CO2 (g)  △H=-393.5kJ·mol-1

则CO、NO在催化剂作用下转化成N2和CO2的热化学方程式为_________.

(2)在恒温、恒容的密闭容器中，进行上述反应时，下列描述中，能说明该反应达到平衡的是_____（填字母）

a. NO和CO2浓度相等        b．NO百分含量保持不变

c．容器中气体的压强不变      d.2v正(CO2)=v逆(N2)

e．容器中混合气体的密度保持不变  f．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

(3)为了测定在某种催化剂作用下CO、NO催化转化成N2和CO2的反应速率，T1℃时，在一恒定的密闭容器中，某科研机构用气体传感器测得了不同期间的CO和NO的浓度如表(N2和CO2的起始浓度为0)

①前30s内的平均反应速率v(N2)=_______，T1℃时该反应的平衡常数K=_______

②研究表明：在使用等质量的催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。根据表中设计的实验测得混合气体中CO百分含量随时间变化的曲线如图l所示。则曲线I、II、III对应的实验编号依次为_______

【回答】

【*】    (1). 2NO（g）+ 2CO（g）= N2（g）+ 2CO2（g）  △H= -746.5kJ•mol﹣1    (2). bcf    (3). 1.42×10-4mol.L-1. s-1    (4). 500    (5). ③② ①

【解析】

(1）己知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180.5kJ·mol-1 ；②2C(s)+O2(g)=2CO(g)  △H=-221.0kJ·mol-1 ；③C(s)+O2(g)= CO2 (g)  △H=-393.5kJ·mol-1

根据盖斯定律：③×2-②-①， △H=-393.5kJ·mol-1 ×2-（-221.0kJ·mol-1）-（+180.5kJ·mol-1）= -746.5kJ•mol﹣1 ，则CO、NO在催化剂作用下转化成N2和CO2的热化学方程式为：2NO（g）+ 2CO（g）= N2（g）+ 2CO2（g）  △H= -746.5kJ•mol﹣1  。

(2)在恒温、恒容的密闭容器中，进行上述反应时，能说明该反应达到平衡的是a. NO和CO2浓度相等，不能说明是否改变，故a错误；b．NO百分含量保持不变，各组成成分不变，故B正确；c．本反应是气体体积减小的反应，容器中气体的压强不变说明各组成成分不变，故C正确；d.应是1/2v正(CO2)=v逆(N2)，反应速率的方向相反，但不能满足速率之比是相应的化学计量数之比，故d错误；e．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变，容器中混合气体的密度保持不变，无法确定是否平衡，故e错误； f．混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变，可以说明已达平衡，故f正确；故选bcf；(3)①根据表中数据，40s时达到平衡，列出三段式：

前30s内的平均反应速率：

T1℃时该反应的平衡常数：

②根据图1中曲线I、II相比，平衡没有移动，反应速率I慢于II，I和III相比，III反应快且平衡逆向移动，反应放热反应，升温平衡逆向移动，而催化剂能提高反应速率但对平衡移动没有影响，所以曲线I对应实验③、II对应②、III对应③，故*：③② ①。

点睛：本题主要考查反应速率的计算、影响化学反应速率、化学平衡的因素、平衡状态的判断、盖斯定律、平衡常数的计算，难度中等，(3)①是难点，根据表中数据，40s时达到平衡，列出三段式是解题的关键。

知识点：化学反应速率 化学平衡

题型：综合题