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（2013•广东模拟）汽车尾气已成为重要的空气污染物．

来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/07/17 15:34:08
（2013•广东模拟）汽车尾气已成为重要的空气污染物．
（1）汽车内燃机工作时引起反应：N2（g）+O2（g）⇌2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一．
T℃时，向5L密闭容器中充入8mol N2和9molO2，5min后达平衡时NO物质的量为6mol，计算该条件下的平衡常数（写出计算过程）．
（2）H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：
①已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol
则H2（g）与NO（g）反应生成N2（g）和H2O（l）的热化学方程式为______．
②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．
如图是反应：2NO（g）+2CO（g）═2CO2（g）+N2（g）中NO的浓度随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线，据此判断该反应的△H______0 （填“＞”、“＜”或“无法确定”）．
若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出NO的浓度在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件．
（1）设参加反应的氮气为xmol       
                N2（g）+O2（g）⇌2NO（g），
起始（mol）      8       9           0
反应（mol）      x       x           2x
平衡（mol）     8-x     9-x          2x
平衡时NO物质的量为6mol，所以2x=6mol，则x=3mol，
所以平衡时各物质的浓度为c（N2）=
n
V=
8−3
5mol/L=1mol/L，c（O2）=1.2mol/L，c（NO）=1.2mol/L，
K=
c2(NO)
c(N2)•c(O2)=
(1.2mol/L)2
1mol/L×1.2mol/L=1.2，
答：该条件下的平衡常数1.2；
（2）①已知：①2NO（g）═N2（g）+O2（g）△H=-180.5kJ•mol-1
            ②2H2O（l）═2H2（g）+O2（g）△H=+571.6kJ•mol-1
根据盖斯定律，①-②得：2H2（g）+2NO（g）═N2（g）+2H2O（l）△H=-752.1 kJ•mol-1
故答案为：2H2（g）+2NO（g）═N2（g）+2H2O（l）△H=-752.1 kJ•mol-1；
②温度T2到达平衡的时间短，反应速率快，故温度T2＞T1，温度越高，平衡时NO的浓度越高，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，即△H＜0，
催化剂的表面积S1＞S2，则催化剂S1到达平衡的时间比催化剂S2短，催化剂不影响平衡移动，平衡时NO的浓度相同，故c（NO） 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线为：，
故答案为：＜；．
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