4.汽車尾氣中的主要污染物是NO和CO.為了減輕大氣污染,人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣:(1)2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H=-746.5KJ/mol   (條件為使用催化劑)
已知:2C (s)+O2(g)?2CO(g)△H=-221.0KJ/mol    
 C (s)+O2(g)?CO2(g)△H=-393.5KJ/mol
則N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1
(2)T℃下,在一容積不變的密閉容器中,通入一定量的NO和CO,用氣體傳感器測得不同時間NO和CO的濃度如下表
時間/s012345
C(NO)10-4  mol/L10.04.50C11.501.001.00
C(NO)10-3  mol/L3.603.05C22.752.702.70
①c1合理的數(shù)值為C.(填字母標號)
A.4.20B.4.00C.3.50D.2.50
②不能作為判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志是ab.(填字母標號)
a.2v(CO)=v(N2
b.容器中混合氣體的密度保持不變
c.容器中氣體的壓強不變
d.CO2的體積分數(shù)不變
(3)研究表明:在使用等質量催化劑時,增大催化劑的比表面積可提高化學反應速率.根據(jù)下表設計的實驗測得混合氣體中NO的濃度隨時間t變化的趨勢如下圖所示:
 實驗編號 T/℃ NO初始濃度/10-3mol•L-1 CO初始濃度/10-3mol•L-1 催化劑的比表面積/m2•g-1
 ① 350 1.20 5.80 124
 ② 280 1.20 5.80 124
 ③ 280 1.20 5.80 82
則曲線Ⅰ對應的實驗編號依次為③.
(4)已知:CO通入新制的銀氨溶液中可生成銀鏡,同時釋放一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體.某溫度下,向1L密閉容器中充入1molNO和1molCO,反應達到平衡后,將平衡混合氣體通入足量新制的銀氨溶液中,生成43.2g Ag,則該溫度下,反應2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)(條件為使用催化劑)的化學平衡常數(shù)K=160.
(5)將不同物質的量的H2O(g)和CO(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應:
H2O(g)+CO(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實驗組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/min
H2OCOCOH2
650242.41.65
900121.60.43
900abcdt
①實驗組①中以v(CO2)表示的反應速率為0.16mol/(L•min),溫度升高時平衡常數(shù)會減。ㄌ睢霸龃蟆、“減小”或“不變”).
②若a=2,b=1,則c=0.6,達平衡時實驗組②中H2O(g)和實驗組③中CO的轉化率的關系為α2 (H2O)>
α3 (CO)(填“<”、“>”或“=”).

分析 (1)依據(jù)題干熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式,得到反應焓變;
(2)①隨反應的進行深度減小,速率降低,根據(jù)3s時的濃度來求解;
②化學反應速率=$\frac{△c}{△t}$計算v(NO)的反應速率,結合反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比計算v(CO2);
③利用化學平衡狀態(tài)的特征判斷,平衡的標志是正逆反應速率相同,各組分含量保持不變,以及衍生出的結論;
(3)利用影響化學反應速率及化學平衡的因素來分析;
(4)CO~2Ag,求平衡時一氧化碳的量,結合化學平衡三段式列式計算平衡濃度,再根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式代入;
(5)①列三段表示出實驗1各物質濃度的變化情況,然后根據(jù)速率公式:v(CO2)=$\frac{△c(C{O}_{2})}{△t}$,第二組溫度比第一組高,反應物物質的量比第一組減半,但是平衡時H2的物質的量比第一組的一半少,說明該反應正向是放熱反應;
②依據(jù)平衡常數(shù)不變列式計算c,反應物有兩種或兩種以上,增大一種反應物的量可以提高另一種反應物的轉化率.

解答 解:(1)①2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H=-746.5KJ/mol 
②2C (s)+O2(g)?2CO(g)△H=-221.0KJ/mol    
 ③C (s)+O2(g)?CO2(g)△H=-393.5KJ/mol
則依據(jù)蓋斯定律計算③×2-②-①得到:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5KJ/mol,
故答案為:+180.5;
(2)①因為3s,NO濃度為1.5,所以2s時,濃度變化量小于3,只有2.5符合,故選C;
②2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H=-746.5KJ/mol,反應是氣體體積減小的放熱反應;
a.2v(CO)=v(N2),速率之比,不等計量數(shù)之比,故a錯誤;
b.容器中混合氣體的密度保持不變,始終不變,故b錯誤;
c.容器中氣體的壓強不變,說明氣體的物質的量不變,故c正確;
d.CO2的體積分數(shù)不變,說明二氧化碳的量不變,故d正確;
故選:ab;
(3)由于②、③溫度相同,催化劑對平衡移動無影響,化學平衡不移動,達到相同的平衡狀態(tài),但②的起始濃度較大,催化劑的比表面積較大,則反應的速率大,所以②先達到化學平衡,則Ⅰ為③,Ⅱ為②的圖象,而①的溫度高,則反應速率最大且平衡向著逆向移動,即達到化學平衡時c(NO)增大,則①對應Ⅲ圖象,
故答案為:③;
 (4)CO~2Ag
        1   2×108g
        x    43.2g
解得:x=0.2mol 
               2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)
初始量(mol/L):1        1        0         0
變化量(mol/L):0.8     0.8      0.8       0.4
平衡量(mol/L):0.2     0.2      0.8       0.4
所以K=$\frac{0.{8}^{2}×0.4}{0.{2}^{2}×0.{2}^{2}}$=160,故答案為:160;
(5)①H2O(g)+CO(g)?CO2(g)+H2(g)
初始          1mol/L      2mol/L         0         0
轉化          0.8mol/L    0.8mol/l     0.8mol/L    0.8mol/L
平衡         0.2mol/L     1.2mol/L      0.8mol/L   0.8mol/L
v(CO2)=$\frac{△c(C{O}_{2})}{△t}$=$\frac{0.8mol/L}{5min}$=0.16mol/(L•min);
根據(jù)表中數(shù)據(jù)第二組溫度比第一組高,反應物物質的量比第一組減半,但是平衡時H2的物質的量比第一組的一半少,說明該反應正向是放熱反應,升高溫度,K減;
故答案為:0.16mol/(L•min);減;
②900°C H2O(g)+CO(g)=CO2(g)+H2(g)
初始   0.5 mol/L   1mol/L  0         0
轉化   0.2mol/L    0.2mol/l  0.2mol/L  0.2mol/L
平衡   0.3mol/L     0.8mol/L  0.2mol/L   0.2mol/L
K=$\frac{0.2×0.2}{0.3×0.8}$=$\frac{1}{6}$
       900°C  H2O(g)+CO(g)=CO2(g)+H2(g)
初始      1 mol/L       0.5mol/L          0                  0
轉化( 0.5-0.5c)mol/L (0.5-0.5c)mol/l  (0.5-0.5c)mol/l   (0.5-0.5c)mol/l 
平衡  (0.5+05c)mol/l   0.5cmol/L    (0.5-0.5c)mol/l    (0.5-0.5c)mol/l
$\frac{(0.5-0.5a)^{2}}{(0.5+0.5a)0.5a}$
a=0.6mol,
反應物有兩種或兩種以上,增大一種反應物的量可以提高另一種反應物的轉化率,a2(H2O)>a3(H2O),
故答案為:0.6;>.

點評 本題考查熱化學方程式書寫和計算、化學平衡和化學反應速率的計算等知識,注意元素守恒思想的靈活應用,注意一下化學平衡影響因素的分析判斷,難度中等.

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a.同時通入     b.先通氨氣至飽和再通二氧化碳   c.先通二氧化碳至飽和再通氨氣
(2)他們采用粗鹽配制飽和食鹽水.粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質離子,除去這些雜質離子需要下列試劑:①Na2CO3溶液 ②NaOH溶液 ③BaCl2溶液 ④鹽酸.加入這些試劑的順序可以是(填序號)b.
a.①③②④b.③①④②c.②③①④d.③②①④
(3)操作1的名稱叫過濾.為洗去碳酸氫鈉晶體表面的殘留母液,他們用酒精代替水洗,其優(yōu)點是減少NaHCO3的溶解,便于晶體的干燥.
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(1)該小組同學設計了如下方案,其中不可行的是(填序號)B.
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③HOCH2CH2CH2COONa+HCl→HOCH2CH2CH2COOH+NaCl;
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