超音速飞机尾气中的NO会破坏臭氧层．科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变为CO 2 和N 2 ，化学方程式
| 超音速飞机尾气中的NO会破坏臭氧层．科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变为CO 2 和N 2 ，化学方程式如下： 2NO+2CO
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：
（1）前2s内的平均反应速率v（N 2 ）=______． （2）在该温度下，反应的平衡常数K=______． （3）在温度和体积保持不变的条件下，能够说明该反应达到平衡状态的标志是______． A．反应混合物各组分物质的量浓度相等 B．NO、CO、CO 2 、N 2 分子数之比为2：2：2：1 C．混合气体的密度保持不变 D．单位时间内消耗1molNO的同时，就有1molCO生成 （4）达到平衡后下列能提高NO转化率的是______． A．选用更有效的催化剂B．保持容器体积不变充入氦气增大压强 C．降低反应体系的温度D．缩小容器的体积 （5）反应2NO+O 2 ═2NO 2 △S＜0能自发进行的原因是______． （6）①液态肼（N 2 H 4 ）和液态双氧水混合反应时，即产生大量氮气和水蒸汽，并放出大量的热．已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.6kJ的热量．该反应的热化学方程式是______． ②某燃料电池以肼作为燃料，写出酸性介质中肼参与反应的电极反应式：______． |
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（1））前2s内的平均反应速度v（NO）=
1.00×1 0 -3 -2.5×1 0 -4
2s =3.75×10 -4 mol/（L•s），由v（N 2 ）：v（NO）=1：2得到v（N 2 ）=1.875×10 -4 mol/（L•s），
故答案为：1.875×10 -4 mol/（L•s）；
（2）由表格中的数据可知到4s时达到化学平衡，则
2NO+2CO
催化剂
2CO 2 +N 2 ，
开始（mol/L） 1.00×10 -3 3.60×10 -3 0 0
转化（mol/L） 9×10 -4 9×10 -4 9×10 -4 4.50×10 -4
平衡（mol/L）1.00×10 -4 2.70×10 -3 9×10 -4 4.50×10 -4
则平衡常数K=
c( N 2 ) c 2 (C O 2 )
c 2 (CO) c 2 (NO) =
(4.50×1 0 -4 )•(9×1 0 -4 ) 2
(1.00×1 0 -4 ) 2 •(2.7×1 0 -3 ) 2 =5000，
故答案为：5000；
（3）A．当反应物和生成物浓度不再变化时，达到平衡状态，反应混合物各组分物质的量浓度是否相等与初始量和转化率有关，故A错误；
B．NO、CO、CO 2 、N 2 分子数之比初始量和转化率有关，不一定是2：2：2：1，故B错误；
C．混合气体的体积不变，质量守恒，所以密度始终保持不变，所以不能判断平衡，故C错误；
D．单位时间内消耗1molNO为正速率，有1mol CO生成为逆速率，而且正逆速率之比等于计量数之比，所以是平衡状态，故D正确；
故答案为：D；
（4）2NO+2CO⇌2CO 2 +N 2 反应中能提高NO转化率的选项分析为：
A．选用更有效的催化剂，只能改变反应速率，不能改变平衡，故A错误；
B．反应时放热反应，升高反应体系的温度，平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，故B错误；
C．反应时放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故C正确；
D．缩小容器的体积，压强增大，平衡向气体体积见效的方向进行，平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故D正确；
故答案为：CD；
（5）2NO+2CO⇌2CO 2 +N 2 反应的△S＜0，反应自发进行△H-T•△S＜0，则反应焓变一定小于0，△H＜0，反应是放热反应，
故答案为：反应是放热反应；
（6）反应方程式为：N 2 H 4 +2H 2 O 2 ═N 2 +4H 2 O，0.4mol液态肼放出256.6kJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为
256.6kJ
0.4 =641.5kJ，
所以反应的热化学方程式为：N 2 H 4 （g）+2H 2 O 2 （l）═N 2 （g）+4H 2 O（g）△H=-641.5kJ/mol，
故答案为：N 2 H 4 （g）+2H 2 O 2 （l）═N 2 （g）+4H 2 O（g）△H=-641.5kJ/mol．
②原电池中，电解质为酸性介质，N 2 H 4 在负极失电子发生氧化反应，生成N 2 ，其电极方程式为：N 2 H 4 -4e - ═4H + +N 2 ，
故答案为：N 2 H 4 -4e - ═4H + +N 2 ．
1.00×1 0 -3 -2.5×1 0 -4
2s =3.75×10 -4 mol/（L•s），由v（N 2 ）：v（NO）=1：2得到v（N 2 ）=1.875×10 -4 mol/（L•s），
故答案为：1.875×10 -4 mol/（L•s）；
（2）由表格中的数据可知到4s时达到化学平衡，则
2NO+2CO
催化剂
2CO 2 +N 2 ，
开始（mol/L） 1.00×10 -3 3.60×10 -3 0 0
转化（mol/L） 9×10 -4 9×10 -4 9×10 -4 4.50×10 -4
平衡（mol/L）1.00×10 -4 2.70×10 -3 9×10 -4 4.50×10 -4
则平衡常数K=
c( N 2 ) c 2 (C O 2 )
c 2 (CO) c 2 (NO) =
(4.50×1 0 -4 )•(9×1 0 -4 ) 2
(1.00×1 0 -4 ) 2 •(2.7×1 0 -3 ) 2 =5000，
故答案为：5000；
（3）A．当反应物和生成物浓度不再变化时，达到平衡状态，反应混合物各组分物质的量浓度是否相等与初始量和转化率有关，故A错误；
B．NO、CO、CO 2 、N 2 分子数之比初始量和转化率有关，不一定是2：2：2：1，故B错误；
C．混合气体的体积不变，质量守恒，所以密度始终保持不变，所以不能判断平衡，故C错误；
D．单位时间内消耗1molNO为正速率，有1mol CO生成为逆速率，而且正逆速率之比等于计量数之比，所以是平衡状态，故D正确；
故答案为：D；
（4）2NO+2CO⇌2CO 2 +N 2 反应中能提高NO转化率的选项分析为：
A．选用更有效的催化剂，只能改变反应速率，不能改变平衡，故A错误；
B．反应时放热反应，升高反应体系的温度，平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，故B错误；
C．反应时放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故C正确；
D．缩小容器的体积，压强增大，平衡向气体体积见效的方向进行，平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故D正确；
故答案为：CD；
（5）2NO+2CO⇌2CO 2 +N 2 反应的△S＜0，反应自发进行△H-T•△S＜0，则反应焓变一定小于0，△H＜0，反应是放热反应，
故答案为：反应是放热反应；
（6）反应方程式为：N 2 H 4 +2H 2 O 2 ═N 2 +4H 2 O，0.4mol液态肼放出256.6kJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为
256.6kJ
0.4 =641.5kJ，
所以反应的热化学方程式为：N 2 H 4 （g）+2H 2 O 2 （l）═N 2 （g）+4H 2 O（g）△H=-641.5kJ/mol，
故答案为：N 2 H 4 （g）+2H 2 O 2 （l）═N 2 （g）+4H 2 O（g）△H=-641.5kJ/mol．
②原电池中，电解质为酸性介质，N 2 H 4 在负极失电子发生氧化反应，生成N 2 ，其电极方程式为：N 2 H 4 -4e - ═4H + +N 2 ，
故答案为：N 2 H 4 -4e - ═4H + +N 2 ．
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