Question

【題目】汽車、飛機(jī)等交通工具排放的尾氣中含有的大量CO、NO 等大氣污染物，是造成霧霾天氣的主要原因，研究CO、NO 的轉(zhuǎn)化對(duì)于環(huán)境的改善有重大意義。

（1）有人設(shè)想將CO按下列反應(yīng)除去：2CO(g)=2C(s) +O2(g) △H>0。你認(rèn)為該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)并說(shuō)明理由：__________________________。

（2）用活性炭還原法可以處理汽車尾氣中的氮氧化物。某研究小組在2 L的恒容密閉容器中加人0.100 mL NO 和2.030 mol固體活性炭，發(fā)生反應(yīng)：C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。在不同溫度下測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表：

T/℃	n（固體活性炭）/mol	n(NO)/mol	n(N2)/mol	n(CO2)/mol
200	2.000	0.040	0.030	0.030
350	2.005	0.050	0.025	0.025

①該反應(yīng)的正反應(yīng)為___________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

②200℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡后向恒容容器中再充入0.100 mol NO，再次達(dá)到平衡后，混合氣中NO的百分含量將__________(填“增大”“減小”或“不變”)。

③上述反應(yīng)在350℃時(shí)的平衡常數(shù)K=_______________。

（3）在密閉容器中發(fā)生上述反，,達(dá)到平衡時(shí)，下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是___________(填字母)。

A.選用更高效的催化劑 B.增加C(s)的量

C.降低反應(yīng)體系的溫度 D.縮小容器的體積

Answer 1

【答案】 不能實(shí)現(xiàn)，該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS，ΔG>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 放熱 不變 0.25 C

【解析】（1）本題考查化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷，根據(jù)反應(yīng)方程式，此反應(yīng)屬于熵減，即△S<0，根據(jù)復(fù)合判據(jù)，△G=△H－T△S，△H>0，△S<0，即△G>0，任何溫度下，都不能自發(fā)進(jìn)行，因此不能實(shí)現(xiàn)；（2）本題考查勒夏特列原理、化學(xué)平衡常數(shù)，①根據(jù)表格數(shù)據(jù)，升高溫度，NO的物質(zhì)的量增大，N2和CO2物質(zhì)的量減小，說(shuō)明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；②反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，再通入NO，化學(xué)平衡不移動(dòng)，與原平衡為等效平衡，則NO的百分含量不變；③根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式，K= ，代入數(shù)值，解得K=0.25；（3）本題考查勒夏特列原理的應(yīng)用，A、使用催化劑，加快化學(xué)反應(yīng)速率，但對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無(wú)影響，NO轉(zhuǎn)化率不提高，故A錯(cuò)誤；B、固體的濃度視為常數(shù)，增加固體碳，化學(xué)平衡不移動(dòng)，NO轉(zhuǎn)化率不提高，故B錯(cuò)誤；C、此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；D、縮小容器的體積，相對(duì)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不變，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率不變，故D錯(cuò)誤。