Question

【題目】汽車(chē)尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對(duì)汽車(chē)加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。

（1）(1)4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH=－1200 kJ·mol－1

對(duì)于該反應(yīng)，溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時(shí)，下列圖像正確的是________(填序號(hào))；

(2)汽車(chē)尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng)：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。

820 ℃時(shí)在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中，起始時(shí)按照下表進(jìn)行投料，達(dá)到平衡狀態(tài)，K=1.0。

起始物質(zhì)的量	甲	乙	丙
n(H2O)/mol	0.10	0.20	0.20
n(CO)/mol	0.10	0.10	0.20

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)__________

②平衡時(shí)，甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率是 。比較下列容器中CO的轉(zhuǎn)化率：乙 甲；丙 甲(填“>”、“=”或“<”)。

③丙容器中，通過(guò)改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則溫度 （填“升高”或“降低”），平衡常數(shù)K (填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】（1）乙（2）①K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O) ②50% ＞ = ③降低 增大

【解析】

試題分析：（1）③甲：升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)迅速增大，會(huì)離開(kāi)原來(lái)的速率點(diǎn)，故甲錯(cuò)誤；乙：升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)迅速增大，所以T2時(shí)先達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，并且化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，二氧化氮的轉(zhuǎn)化率減小，故乙正確；丙：對(duì)于反應(yīng)：4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)，T不變，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)會(huì)減小，故丙錯(cuò)誤，答案選乙；

（2）①化學(xué)平衡常數(shù)K=各個(gè)生成物平衡濃度系數(shù)次方的乘積/各個(gè)反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次方的乘積＝c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)；

②設(shè)甲容器中CO的變化量是x，

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

初始量（mol） 0.1 0.1 0 0

變化量（mol）x x x x

平衡量（mol）0.1-x 0.1-x x x

則x×x/(0.1x)×(0.1x)=1，解得x=0.5，所以甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率為50%；根據(jù)投料情況知道，乙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上增加了水蒸氣的投料，所以會(huì)使得一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，丙裝置投料是甲裝置的2倍，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)前后系數(shù)和不變的反應(yīng)來(lái)說(shuō)，建立的平衡是等效的，所以?xún)煞N情況下，轉(zhuǎn)化率是相等的；

③丙容器中，通過(guò)改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則溫度降低，平衡常數(shù)K增大。