Question

7．為了減輕大氣污染，可在汽車尾氣排放處加裝“催化凈化器”裝置．
（1）通過(guò)“催化凈化器”的CO、NO在催化劑和高溫作用下可發(fā)生可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的無(wú)毒混合氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（2）在一定溫度下，向1L密閉恒容容器中充入1molNO、2molCO，發(fā)生上述反應(yīng)，10s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，此時(shí)CO的物質(zhì)的量為1.2mol．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①前10s內(nèi)平均反應(yīng)速率v（CO）為0.08mol•L^-1•s^-1．
②在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4.44
③關(guān)于上述反應(yīng)，下列敘述正確的是CD（填編號(hào)）
A．平衡時(shí)，移走部分CO₂，平衡將向右移動(dòng)，正反應(yīng)速率加塊
B．?dāng)U大容器的體積，平衡將向右移動(dòng)
C．在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應(yīng)速率加快10⁵倍，使用乙催化劑能使逆反應(yīng)速率加快10⁸倍，則應(yīng)該選用乙催化劑
D．若保持平衡時(shí)的溫度不變，再向容器中充入0.8molCO和0.4molN₂，則此時(shí)v_正＞v_逆．

Answer 1

分析 （1）CO與NO反應(yīng)，生成無(wú)毒氣體為氮?dú)夂投�氧化碳�?br />（2）①根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算出前10s內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率；
②結(jié)合平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度，平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到；
③依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析選項(xiàng)，改變條件，平衡向減弱這種改變的方向進(jìn)行．

解答 解：（1）由NO、CO相互反應(yīng)轉(zhuǎn)換成無(wú)毒的氣體，即生成氮?dú)夂投�氧化碳，該反�?yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂，
故答案為：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂；
（2）在一定溫度下，向1L密閉容器中充入0.5mol NO、2mol CO，發(fā)生上述反應(yīng)②，20S反應(yīng)達(dá)平衡，此時(shí)CO的物質(zhì)的量為1.6mol，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算：
               2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）
起始量（mol）   1        2         0       0
變化量（mol）  0.8      0.8       0.4     0.8
平衡量（mol）  0.2      1.2       0.4     0.8
①前10s內(nèi)平均反應(yīng)速率v（CO）=$\frac{\frac{0.8mol}{1L}}{10s}$=0.08mol•L^-1•s^-1，
故答案為：0.08mol•L^-1•s^-1；  
②體積為1L，物質(zhì)的量數(shù)值為濃度數(shù)值，計(jì)算得到平衡常數(shù)K=$\frac{0.4×0．{8}^{2}}{0．{2}^{2}×1．{2}^{2}}$≈4.44，
故答案為：4.44；       
③A．達(dá)到平衡時(shí)，移走部分CO₂，平衡將向右移動(dòng)，正反應(yīng)速率減小，故A錯(cuò)誤；
B．該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，擴(kuò)大容器的體積，壓強(qiáng)減小，平衡將向左移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．催化劑對(duì)正逆反應(yīng)速率影響程度相同，在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應(yīng)速率加快10⁵倍，使用乙催化劑能使逆反應(yīng)速率加快10⁸倍，則應(yīng)該選用乙催化劑，故C正確；
D．若保持平衡時(shí)的溫度不變，再向容器中充入0.8molCO和0.4mol N₂，濃度商Q=$\frac{0.8×0．{8}^{2}}{0．{2}^{2}×{2}^{2}}$=3.2＜K=4.44，平衡正向進(jìn)行，則此時(shí)v_正＞v_逆 ，故D正確；
故答案為：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，涉及化學(xué)反應(yīng)速率、平衡常數(shù)計(jì)算及化學(xué)平衡影響等知識(shí)，注意掌握三段式在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．