Question

超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層．科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO₂和N₂，化學(xué)方程式如下：2NO+2CO

催化劑  .

2CO₂+N₂  為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

時(shí)間/s	0       1       2       3       4	5
c（NO）（×10-4mol?L-1）	10.0     4.50    2.50   1.50    1.00	1.00
c（CO）（×10-3mol?L-1）	3.60     3.05    2.85   2.75    2.70	2.70

請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H

 

0（填寫“＞”、“＜”、“=”．
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v （N₂）=

 

．
（3）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．
（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是

 

．
A．選用更有效的催化劑      
B．升高反應(yīng)體系的溫度
C．降低反應(yīng)體系的溫度      
D．縮小容器的體積．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)△H-T△S＜0分析判斷；
（2）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的概念結(jié)合圖表數(shù)據(jù)分析計(jì)算一氧化氮的反應(yīng)速率，結(jié)合速率之比等于系數(shù)之比；
（3）依據(jù)平衡常數(shù)概念是利用生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積；
（4）提高NO轉(zhuǎn)化率．平衡正向進(jìn)行．

解答： 解：（1）2NO+2CO?2CO₂+N₂  反應(yīng)的△S＜0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行△H-T△S＜0，則反應(yīng)焓變一定小于0，△H＜0，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故答案為：＜；
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v（NO）=

1.00×10-3-2.5×10-4

2s

=3.75×10^-4mol/L?s：v（N₂）：v（NO）=1：2得到v（N₂）=1.88×10^-4mol/L?s，
故答案為：1.88×10^-4mol/L?s；
（3）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算，
                       2NO+2 CO?2CO₂ +N₂
起始量（mol/L）   10×10^-4   3.6×10^-3      0         0
變化量（mol/L）    9×10^-4 9×10^-4 9×10^-4 4.5×10^-4
平衡量（mol/L）   1×10^-4    2.7××10^-3 9×10^-4 4.5×10^-4
反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

c(N2)c2(CO2)

c2(CO)c2(NO)

=

(4.5×10-4)×(9×10-4)2

(1×10-4)2×(2.7×10-3)2

=5；
故答案為：5；
（4）2NO+2CO?2CO₂+N₂反應(yīng)中能提高NO轉(zhuǎn)化率的選項(xiàng)分析為：
A．選用更有效的催化劑，只能改變反應(yīng)速率，不能改變平衡，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)時(shí)放熱反應(yīng)，升高反應(yīng)體系的溫度，平衡逆向進(jìn)行，一氧化氮轉(zhuǎn)化率減小，故B錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)時(shí)放熱反應(yīng)，降低反應(yīng)體系的溫度，平衡正向進(jìn)行，一氧化氮轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；
D．縮小容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積見效的方向進(jìn)行，平衡正向進(jìn)行，一氧化氮轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；
故選CD．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡，平衡常數(shù)計(jì)算分析應(yīng)用，影響平衡的因素分析判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．