Question

（2011?上海模擬）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?2CO₂+N₂
為了測(cè)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(cè)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）/mol?L-1	1.00×10-3	4.50×10-4	2.50×10-4	1.50×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4
c（CO）/mol?L-1	3.60×10-3	3.05×10-3	2.85×10-3	2.75×10-3	2.70×10-3	2.70×10-3

請(qǐng)回答下列問題（均不考慮溫度變化對(duì)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)是

放熱

 反應(yīng)（填寫“吸熱”、“放熱”）．
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v（N₂）=

1.875×10^-4mol/L?s

．
（3）此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c(N2)c2(CO2)

c2(CO)c2(NO)

．
（4）假設(shè)在容器中發(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

CD

．
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

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：放熱；
（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）=1.875×10^-4mol/L?s，
故答案為：1.875×10^-4mol/L?s；
（3）2NO+2CO?2CO₂+N₂反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

c(N2)c2(CO2)

c2(CO)c2(NO)

；
故答案為：

c(N2)c2(CO2)

c2(CO)c2(NO)

；
（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(píng)：本題考查了反應(yīng)能量變化的分析判斷，主要是化學(xué)平衡的影響因素分析應(yīng)用，平衡常數(shù)計(jì)算，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．