高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第3节 化学能转化为电能电池第3课时金属的腐蚀与防治测试题.docx

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高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能电池第3课时金属的腐蚀与防治测试题

选修4第1章第3节化学能转化为电能--电池

第3课时金属的腐蚀与防治

一、选择题

1.下面两套实验装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。

下列叙述正确的是（　　）

A.装置Ⅰ在反应过程中只生成NO2气体

B.装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀

C.装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气

D.装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2＋

2．在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：

一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精选铜矿砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。

坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？

事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精选铜矿砂密切相关。

下列对此调查结论的理解正确的是（　　）

A.精铜矿砂装载过多导致沉船

B.运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大，超过船的承载能力

C.在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀

D.在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作阳极而被氧化腐蚀

3．中国第一艘国产001A型航母顺利完成下水，有盐分的海水和空气会对船体造成腐蚀，因此船体的防腐处理非常重要。

下列关于金属腐蚀和防腐的说法错误的是（）

A.海上舰艇的腐浊主要为金属的化学腐蚀

B.可以在船舶外克装上锌块，用牺牲阳极的阴极保护法防止金属腐蚀

C.刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀

D.外加电流，将需要保护的金属做阴极，可以起到保护金属的作用

4．图为铁在稀硫酸中被腐蚀时的不同情况，其中腐蚀速率由慢到快的顺序是（　　）

A.①②③④B.②①④③

C.②③④①D.③④②①

5．研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。

下列有关说法错误的是（　　）

A.d为石墨，铁片腐蚀加快

B.d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C.d为锌块，铁片不易被腐蚀

D.d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑

6．在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。

铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：

2Fe＋2H2O＋O2===2Fe（OH）2，Fe（OH）2进一步被氧气氧化为Fe（OH）3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。

下列说法正确的是（　　）

A.铁片发生

还原反应而被腐蚀

B.铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域

C.铁片腐蚀中负极发生的电极反应：

2H2O＋O2＋4e－===4OH－

D.铁片里的铁

和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀

7．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（）。

A.钢管与电源正极连接，钢管可被保护

B.铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀

C.钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀

D.钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋

8．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（）

A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重

B.图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小

C.图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大

D.图d中，钢铁轮船外壳连接一块金属A（铜块）可以减缓船体外壳腐蚀速度

9．下列关于金属的腐蚀与防护的说法正确的是（　　）

A.金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度无关（2016·天津理综，3B）

B.验证铁的吸氧腐蚀，可以将铁钉放入试管中，用盐酸浸没（2015·福建理综，8D）

C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀（2015·江苏，11C）

D.钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应Fe－3e－===Fe3＋（2010·北京理综，10D）

10．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是（　　）

A.处理过程中银器一直保持恒重

B.银器为正极，Ag2S被还原生成单质银

C.该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3

D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl

11．下列说法中正确的是（　　）

A.Cu→CuO→Cu（OH）2每步转化均能通过一步反应实现

B.铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高

C.金属铜放置在潮湿的空气中会被腐蚀，生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜

D.金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行

12．下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是（　　）

A.铝制器皿不宜盛放酸性食物

B.电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠

C.铁制容器盛放和运输浓硫酸

D.镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀

13．下列属于新型环保电池的是（）

A.氢氧燃料电池B.锌锰电池C.镍镉电池D.铅蓄电池

14．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中含酚废水中有机物可用C6H5OH表示，左、中、右室间分别以离子交换

膜分隔。

下列说法不正确的是（　　）

A.右室电极为该电池的正极

B.左室电极反应式可表示为C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋

C.右室电极附近溶液的pH减小

D.工作时中间室的Cl－移向左室，Na＋移向右室

二、非选择题

15.铁及其化合物与生产、生活关系密切。

下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

（1）该电化学腐蚀称为________；

（2）图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是______（填字母）。

16.对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。

（1）抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈（Fe2O3）。

现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，除去铁锈的化学反应的离子方程式为：

___________；

（2）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。

2X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于________处；

②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为________；

（3）上图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2g时，转移的电子数为_______NA；

（4）铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀，如果铁件部分未镀上铜，或镀层破损，镀铜铁比镀锌铁反而更易被腐蚀，请简要说明原因：

______________________________。

17.

（1）有下列四种物质：

A．青霉素B．葡萄糖C．苯甲酸钠D．柠檬黄

请你根据题意，选择恰当的选项用字母代号填空：

①常用作食品着色剂的是_________；

②可用作食品防腐剂的是_________；

③有阻止多种细菌生长的功能的抗生素类药物是_________；

④可直接进人人体血液补充能量的是_________。

（2）防止环境污染和改善生态环境已成为全球的共识。

①下列物质不会污染室内空气的是_________（填字母，下同）；

A．氮气（N2）B．一氧化碳（CO）C．甲醛（HCHO）

②工业废水需处理达标后才能排放。

下列废水处理的方法不合理的是_________；

A．要除去钢铁厂、电镀厂产生的酸性废水，可使用熟石灰[Ca（OH）2]

B．要除去废水中含有的Hg2+离子，可使用硫化钠（Na2S）

C．要除去废水中的悬浮物，可使用氯气

③下列有关环境污染防治的叙述中，不正确的是_________。

A．推广使用无铅汽油可减少铅污染

B．室外焚烧塑料垃圾可减少大气污染

C.淘汰含磷洗衣粉可降低水体富营养化程度

（3）材料与社会生活密不可分。

①在下列材料中，属于无机非金属材料的是_________；

A．硬币B．聚氯乙烯塑料C．氮化硅陶瓷

②为防止轮船的船体在海水中被腐蚀，一般在铅身连接______（填“锌块”或“铜块”）；

③炒过菜的铁锅未及时洗净易腐蚀出现红褐色锈斑，它是铁锅在潮湿的空气中发生电化学腐蚀造成的，铁锅锈蚀的负极反应方程式为_________。

18.氮氧化物（NOx）是大气主要污染物之一，请根据以下方法的选用回答相应问题：

I.利用CH4催化还原氮氧化物消除氮氧化物的污染。

已知：

①CH4（g）+4NO2（g）

4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-662kJ/mol

②CH4（g）+2NO2（g）

N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-955kJ/mol

其中①式的平衡常数为K1，②式的平衡常数为K2，则：

（1）CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+H2O

（1）△H=_________；改反应的平衡常数K=_________（用含Kl、K2的代数式表示）。

II利用燃料电池的原理来处理氮氧化物是一种新方向。

装置如图所示，在处理过程中石墨电极I上反应生成一种氧化物Y。

（2）写出氧化物Y的化学式_____________；

（3）石墨II电极为______（填“正”或“负”）极，该电极反应为______________；

Ⅲ.利用活性炭还原法处理氮氧化物。

有关反应为C（s）+2NO（g）

N2（g）+CO2（g）△H=akJ/mol。

某研究小组向某恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）条件下反应，已知在不同时间测得各物质的浓度如下：

（4）该反应的平衡常数表达式K=_______，在0～10s内，N2的平均反应速率为______mol/（L·s），NO的转化率为________；

（5）30s后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是________，若30s后升高温度至T2℃，平衡时，容器中NO的浓度由0.060mol/L变为0.072mol/L，则该反应的a___0（填“>”、“<”或“=”）。

参考答案

1．【答案】C

【解析】装置Ⅰ浓硝酸变稀后会生成NO，故A错误；由于铁没有接触稀硫酸，开始阶段铁丝发生吸氧腐蚀，故B错误；，装置Ⅱ开始阶段铁丝发生吸氧腐蚀，左侧气体减少，液面升高，铁丝与稀硫酸接触后，反应产生氢气，故C正确；装置Ⅰ浓硝酸变稀后，铁与稀硝酸反应，所以在反应结束时溶液中的金属阳离子有Cu2＋、Fe2+，故D错误。

2．【答案】C

【解析】在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，船体作负极，加速了作为负极的船体的腐蚀，大面积漏水，最终沉没，故C正确。

3．【答案】A

【解析】A．海上舰艇的腐浊主要为金属的电化学腐蚀，故A错误；B．利用牺牲阳极的阴极保护法防止金属腐蚀，可以在船舶外克装上锌块即可，故B正确；C．利用刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀，故C正确；D．通过外加电流，将需要保护的金属做阴极，可以起到保护金属的作用，故D正确；答案为A。

明确引起金属腐蚀的原理是答题的关键，关于金属的电化学腐蚀需要掌握以下规律：

1、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：

强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。

2．活动性不同的两金属：

活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越快。

3．对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，腐蚀越快。

4．电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。

5．对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越快。

反之，防腐措施由好到差的顺序为：

外接电源的阴极保护法防腐＞牺牲阳极的阴极保护法防腐＞有一般防护条件的防腐＞无防护条件的防腐。

4．【答案】D

【解析】①中铁易失电子作负极，铜作正极，铁加速被腐蚀；②中铁易失电子作负极，锡作正极，铁加速被腐蚀，锡比铜活泼，被腐蚀速率小于①；③中锌易失电子作负极，铁作正极被保护；④中铁发生化学腐蚀。

故腐蚀速率由慢到快的顺序是③④②①，答案选D。

5．【答案】D

【解析】A、由于活动性：

Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2+进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，选项A正确；B、d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为：

O2+2H2O+4e-→4OH–，选项B正确；C、若d为锌块，则由于金属活动性：

Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，选项C正确；D、d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为：

O2+2H2O+4e-→4OH–，选项D错误。

答案选D。

点睛：

本题考查金属的电化学腐蚀及防护的知识。

根据电极上得失电子判断正负极，再结合电极反应类型、电子流向来分析解答，熟记原电池原理，电极反应式的书写是本题解题的难点。

6．【答案】D

【解析】A、铁作负极，发生失电子的氧化反应，选项A错误；B、铁片负极腐蚀最严重，由于离子的移动，在正极区域生成铁锈最多，选项B错误；C、铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，选项C错误；D、在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀，铁作负极，碳作正极，选项D正确。

答案选D。

7．【答案】B

【解析】A、钢管与电源正极连接，则钢管作阳极，所以钢管被腐蚀，错误；B、铁与浓硝酸发生钝化，反应停止，所以可以保护内部不被腐蚀，正确；C、钢管与铜管露天堆放在一起，可形成原电池，铁比铜活泼，所以钢管作负极发生氧化反应，则钢管易被腐蚀，错误；D、钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－2e－===Fe2＋，错误，答案选B。

8．【答案】B

【解析】A、图a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，故A错误；B、图b中开关由M置于N，Cu-Zn作正极，腐蚀速率减小，故B正确；C、图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt上放出，故C错误；D、图d中，钢铁轮船外壳连接一块金属A（铜块），铜做正极，钢铁轮船外壳做负极，腐蚀速率加快，故D错误；故选B。

考点：

考查了金属的腐蚀及防护的相关知识。

9．【答案】C

【解析】A.金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度有关，A错误；B.在酸性溶液中钢铁发生析氢腐蚀，B错误；C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀，C正确；D.钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应Fe－2e－＝Fe2＋，D错误，答案选C。

10．【答案】B

【解析】A．银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，析出单质银，所以银器质量减小，故A错误；B．银作正极，正极上Ag2S得电子作氧化剂，在反应中被还原生成单质银，故B正确；C．Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al（OH）3，故C错误；D．黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl，故D错误；故选B。

11．【答案】C

【解析】A．铜与氧气反应生成氧化铜，但是CuO→Cu（OH）2不可能通过一步反应实现，故A错误；B．铝合金是一种混合物，一般合金的沸点较低，所以铝合金比纯铝的熔点低，故B错误；C．金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈，即：

碱式碳酸铜，故C正确；Fe、Cu在潮湿的空气中易生锈，Al属于亲氧元素，易被氧化生成致密的氧化物薄膜氧化铝而阻止进一步被氧化，所以金属铝有一定的抗腐蚀性能，而铁、铜露置于空气中容易与氧气进一步反应，抗腐蚀性能不强，故D错误；故选C。

12．【答案】C

【解析】A．铝性质较活泼，能和强酸、强碱反应生成盐和氢气，在金属活动性顺序表中Al位于H之前，所以能用金属活动性顺序解释，故A不选；B．金属阳离子失电子能力越强，其单质的还原性越弱，用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极生成氢气而得不到钠，说明Na的活动性大于氢，所以可以用金属活动性顺序解释，故B不选；C．常温下，浓硫酸和铁发生氧化还原反应生成致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化，该现象是钝化现象，与金属活动性顺序无关，故C选；D．构成原电池的装置中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，则Fe被保护，所以能用金属活动性顺序解释，故D不选；故选C。

点睛：

金属活动性顺序表的意义：

①金属的位置越靠前，它的活动性越强；②位于氢前面的金属能置换出酸中的氢（强氧化酸除外）；③位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来（K，Ca，Na除外）；④很活泼的金属，如K、Ca、Na与盐溶液反应，先与溶液中的水反应生成碱，碱再与盐溶液反应，没有金属单质生成．如：

2Na+CuSO4+2H2O═Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑；⑤不能用金属活动性顺序去说明非水溶液中的置换反应，如氢气在加热条件下置换氧化铁中的铁：

Fe2O3+3H2

2Fe+3H2O。

13．【答案】A

【解析】A．氢氧燃料电池产物为水，读对环境无污染，为环保电池，故A选；

B．锌锰电池中含有重金属锰离子，对环境有污染，故B不选；

C．镍镉电池中镍、镉离子都为重金属离子，对环境有污染，故C不选；

D．铅蓄电池中含有重金属铅，对环境有污染，故D不选．

故选A．

本题考查环保电池，题目难度不大，注意常见重金属对环境的污染，侧重于化学知识在生产生活中应用的考查．

14．【答案】C

【解析】该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极是正极，A正确；左边装置电极是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应，有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，电极反应式为C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋，B正确；右边装置中电极是正极，电极反应式为2NO

＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，氢离子参加反应导致溶液酸性减小，溶液的pH增大，C错误；放电时，电解质溶液中阳离子Na＋移向正极室

右室，阴离子Cl－移向负极室左室，D正确。

15．【解析】

（1）钢铁在海水（中性环境）中发生的应该是吸氧腐蚀。

（2）在B点的海水中氧气浓度最大，发生的吸氧腐蚀最快，生成的铁锈最多。

【答案】吸氧腐蚀B

16．【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2ON牺牲阳极的阴极保护法0.1在潮湿的环境中形成原电池

【解析】

（1）铁锈的成分为Fe2O3，能和酸反应生成盐和水，离子方程式为：

Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O；

（2）①若X为碳棒，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极即连接电源的负极，故K连接N处；②若X为锌，开关K置于M处，Zn为阳极被腐蚀，Fe为阴极被保护，该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法；（3）图中若X为粗铜，此装置为电镀装置，即在铁件上镀铜，阴极反应：

Cu2++2e-＝Cu，铁件质量增加3.2g即为铜的质量，即增加铜的物质的量n=m÷M=3.2g÷64g/mol=0.05mol，根据阴极反应可知，当阴极上有0.05mol铜析出时，转移0.1mol电子即0.1NA个；（4）如果铁件部分未镀上铜，会在潮湿的环境中形成原电池，铁做负极，加快铁的腐蚀。

17．【答案】DCABACBC锌块Fe-2e-=Fe2+.

【解析】（l）①柠檬黄、胭脂红、胡萝卜素等是常用的着色剂，常用作食品着色剂的是柠檬黄，故选D；②可用作食品防腐剂的是苯甲酸钠，故选C；③有阻止多种细菌生长的功能的抗生素类药物是青霉素，故选A；④葡萄糖在体内能被氧化分解，最终生成二氧化碳和水，同时释放能量，所以能给人体补充能量，可直接进人人体血液补充能量的是葡萄糖，故选B；

（2）①烟尘、一氧化碳、二氧化硫都有毒；氮气是空气的主要成分之一，约占空气体积的78%，无毒无污染，故选A；②根据氧化还原法适用于除油类、氰化物；混凝法适用于除去废水中的悬浮物；沉淀法适用于除去废水中的重金属离子；中和法适用于除去废水中的酸，故A为中和法，合理；B为沉淀法，合理；C、应混凝法适用于除去废水中的悬浮物，故C不合理，故选C；③

A、使用无铅汽油，解决了汽车尾气中的铅污染问题，故A恰当；B、将废弃塑料集中到室外焚烧，同样会产生大量有毒气体，污染环境，故B不恰当；C、合成洗衣粉中的增净剂磷酸盐是造成湖泊等水体富营养化的“元凶”，淘汰含磷洗衣粉可降低水体富营养化程度，故C正确；故选B。

（3）①硬币是合金，聚乙烯塑料是有机高分子化合物，所以答案选C；②钢铁腐蚀主要是电化学腐蚀。

要保护铁不被腐蚀，则应该在船身上连接一块金属性强于铁的金属，例如锌。

③铁锅未及时洗净（残液中含NaCl）能发生电化学腐蚀，由于电解质溶液为中性所以发生吸氧腐蚀；铁锅中Fe、C和氯化钠溶液构成原电池，Fe作负极被腐蚀，发生的反应为：

Fe-2e－=Fe2＋。

18.【答案】－1248kJ·mol－1

N2O5正O2＋4e－＋2N2O5===4NO

0.001224%减小CO2的浓度＜

【解析】

（1）①CH4（g）+4NO2（g）

4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-662kJ/mol，

②CH4（g）+2NO2（g）

N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-955kJ/mol

由盖斯定律②×2-①可得：

CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+H2O

（1）△H=2×（-955kJ/mol）-（-662kJ/mol）=－1248kJ/mol，则K=

，故答案为：

－1248kJ/mol；

；

II、

（2）正极上氧气得到电子与NO3-结合生成N2O5，所以Y的化学式为N2O5，故答案为：

N2O5；

（3）燃料电池中通氧气的为正极，通燃料的为负极，则石墨I极为负极，石墨II极为正极，正极发生还原反应，电极反应为O2＋4e－＋2N2O5===4NO3-，故答案为：

N2O5；正；O2＋4e－＋2N2O5===4NO3-；

Ⅲ.（4）根据C（s）+2NO（g）

N2（g）+CO2（g）△H=akJ/mol，反应的平衡常数表达式K=

；在0～10s内，N2的平均反应速率为

=0.0012mol/（L·s）；NO的转化率为=

×100%=24%，故答案为：

；0.0012；24%；

（5）30s后，NO和CO2的浓度减小，但氮气的浓度增大，表示平衡正向移动，则改变的条件可能是减小CO2的浓度，若30s后升高温度至T2℃，平衡时，容器中NO的浓度由0.060mol/L变为0.072mol/L，表示平衡逆向移动，说明正反应属于放热反应，则该反应的a＜0，故答案为：

减小CO2的浓度；＜。