Question

（10分）研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。

（1） I₂O₅可使H₂S、CO、HCl等氧化,常用于定量测定CO的含量。已知:

2I₂(s)+5O₂(g)2I₂O₅(s) ΔH=-75.56 kJ·mol^-1

2CO(g)+O₂(g)2CO₂(g) ΔH=-566.0 kJ·mol^-1

写出CO(g)与I₂O₅(s)反应生成I₂(s)和CO₂(g)的热化学方程式:                    。

（2） 降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:

2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g) ΔH<0

①该反应的化学平衡常数表达式为K=                       。

②一定条件下,将体积比为1∶2的NO、CO气体置于恒容密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是            (填字母)。

a. 体系压强保持不变

b. 混合气体颜色保持不变

c. N₂和CO₂的体积比保持不变

d. 每生成1 mol N₂的同时生成2 mol NO

③若在一定温度下,将2 mol NO、1 mol CO充入1 L固定容积的容器中,  反应过程中各物质的浓度变化如下图所示。若保持温度不变,20 min时再向  容器中充入CO、N₂各0.6 mol,平衡将         (填“向左”、“向右”或“不”)移动。20 min时,若改变反应条件,导致N₂浓度发生如右图所示的变化,则改变的条件可能是          (填字母)。a. 加入催化剂     b. 降低温度  c. 增加CO₂的量

Answer

(10分，每空2分)

（1） 5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) ΔH=-1377.22 kJ·mol-1

（2） ① ②ad ③不 b

【解析】

试题分析：（1）由已知热化学方程式：2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)；△H=-75.56kJ•mol-1①，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H=-566.0kJ•mol-1②，根据盖斯定律将方程式②×5/2-①×1/2得5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s)△H=(-566.0kJ•mol-1)×5/2-(-75.56kJ•mol-1)×1/2=-1377.22kJ/mol，所以其热化学反应方程式为：5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s) △H=-1377.22kJ/mol；（2）①2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H＜0化学平衡的平衡常数= ；②2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）△H＜0，反应是气体体积减小的发热反应a．反应前后气体体积减小，体系压强都保持不变，能用于判断是否达到平衡状态，故a正确；b．混合气体的一无颜色，颜色保持不变，不能说明达到平衡状态，故b错误；c．生成物N2和CO2的体积比始终保持不变，不能说明达到平衡状态，故c错误；d．每生成1mol N2的同时生成2mol NO，说明正逆反应速率相同，能判断是否达到平衡状态，故d正确；故答案为：ad； ③依据图象可知，15分钟时达到平衡时氮气浓度为0.2mol/L，NO平衡浓度为1.6mol/L，一氧化碳浓度为0.6mol/L，二氧化碳浓度为0.4mol/L，2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）△H＜0，该温度下该反应的平衡常数为：K==0.035，若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol，则各组分浓度分别为：c（NO）=1.6mol/L、c（CO）=0.6mol/L+0.6mol/L=1.2mol/L、c（N2）=0.2mol/L+0.6mol/L=0.8mol/L、c（CO2）=0.4mol/L，Qc==0.035=K，则化学平衡不动，20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如图所示的变化，斜率减小反应速率减小，氮气浓度增大，反应是气体体积减小的放热反应，则改变的条件可能是降温，故答案为：不；b。

考点：考查热化学方程式的书写方法，化学平衡的计算分析判断。