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“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，轉化為參與大氣循環(huán)的無毒混合氣體，寫出該反應的化學方程式是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，10s時反應達平衡，此時CO的物質的量為1.2mol．請回答下列問題：
①前10s內平均反應速率v（CO）為0.08mol•L^-1•s^-1．
②在該溫度下反應的平衡常數(shù)K=4.44
③關于上述反應，下列敘述正確的是CD（填編號）
A．平衡時，移走部分CO₂，平衡將向右移動，正反應速率加塊
B．擴大容器的體積，平衡將向右移動
C．在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應速率加快10⁵倍，使用乙催化劑能使逆反應速率加快10⁸倍，則應該選用乙催化劑
D．若保持平衡時的溫度不變，再向容器中充入0.8molCO和0.4molN₂，則此時v_正＞v_逆．

Answer 1

分析 （1）CO與NO反應，生成無毒氣體為氮氣和二氧化碳；
（2）①根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算出前10s內CO的平均反應速率；
②結合平衡三段式列式計算平衡濃度，平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積得到；
③依據(jù)化學平衡移動原理分析選項，改變條件，平衡向減弱這種改變的方向進行．

解答 解：（1）由NO、CO相互反應轉換成無毒的氣體，即生成氮氣和二氧化碳，該反應的化學反應方程式為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②，20S反應達平衡，此時CO的物質的量為1.6mol，依據(jù)化學平衡三段式列式計算：
               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內平均反應速率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，物質的量數(shù)值為濃度數(shù)值，計算得到平衡常數(shù)K=$\frac{0.4×0．{8}^{2}}{0．{2}^{2}×1．{2}^{2}}$≈4.44，
故答案為：4.44；       
③A．達到平衡時，移走部分CO₂，平衡將向右移動，正反應速率減小，故A錯誤；
B．該反應是氣體體積減小的反應，擴大容器的體積，壓強減小，平衡將向左移動，故B錯誤；
C．催化劑對正逆反應速率影響程度相同，在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應速率加快10⁵倍，使用乙催化劑能使逆反應速率加快10⁸倍，則應該選用乙催化劑，故C正確；
D．若保持平衡時的溫度不變，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，平衡正向進行，則此時v_正＞v_逆 ，故D正確；
故答案為：CD．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，涉及化學反應速率、平衡常數(shù)計算及化學平衡影響等知識，注意掌握三段式在化學平衡計算中的應用，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．