Question

（2009?宿遷模擬）環(huán)境問題備受世界關(guān)注．化工廠以及汽車尾氣排放的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NO_x）、硫化物等氣體已成為大氣污染的主要因素．
（1）CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應(yīng)生成碳氧血紅蛋白，反應(yīng)方程式可表示為：CO+Hb?O₂?O₂+Hb?CO
實驗表明，c（Hb?CO）即使只有c（Hb?O₂）的 

1

50

，也可造成人的智力損傷．
已知t℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=200，吸入肺部O₂的濃度約為1.0×10^-2mol?L^-1，若使c（Hb?CO）小于c（Hb?O₂）的 

1

50

，則吸入肺部CO的濃度不能超過

1.0×10^-6

 mol?L^-1．
（2）汽車尾氣治理的方法之一是在汽車的排氣管上安裝一個“催化轉(zhuǎn)化器”．
已知反應(yīng)2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-113kJ?mol^-1
①實驗發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)在100℃～400℃的溫度范圍內(nèi)，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率約為原來的3倍，在400℃～450℃時，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率卻約為原來的10倍，而溫度高于450℃時，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率又約為原來的3倍．若其他反應(yīng)條件不變，試分析造成這種現(xiàn)象的可能原因是

催化劑在400℃～450℃活性最大

；
②為了模擬催化轉(zhuǎn)化器的工作原理，在t℃時，將2molNO與1mol CO充入1L反應(yīng)容器中，反應(yīng)過程中NO（g）、CO（g）、N₂（g）的物質(zhì)的量濃度變化如圖所示，則反應(yīng)進行到15min時，NO的平均反應(yīng)速率為

0.027mol?L^-1?min^-1

；
③請在圖中畫出20min～30min內(nèi)NO、CO發(fā)生變化的曲線，引起該變化的條件可能是

d

；（填字母）
a．加入催化劑
b．降低溫度
c．縮小容器體積
d．增加CO₂的物質(zhì)的量
④當25min達到平衡后，若保持體系溫度為t₁℃，再向容器中充入NO、N₂氣體各1mol，平衡將

向左

移動（填“向左”、“向右”或“不”）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)K=

c(O2)×c(Hb?CO)

c(CO)×c(Hb?O2)

=200代入公式計算；
（2）①根據(jù)催化劑的活性受溫度影響；
②根據(jù)V=

△n V

△t

來計算；
③根據(jù)氮氣的變化來確定NO、CO的變化；結(jié)合圖象根據(jù)外界條件對化學平衡的影響來判斷；
④先根據(jù)三段法求出各自的濃度，然后求出平衡常數(shù)和濃度熵，最后根據(jù)平衡常數(shù)的大小與濃度熵的大小來確定平衡移動方向；

解答：解：（1）根據(jù)平衡常數(shù)K=

c(O2)×c(Hb?CO)

c(CO)×c(Hb?O2)

=200K，若使c（Hb?CO）小于c（Hb?O₂）的 1/50，且吸入肺部O₂的濃度約為1.0×10^-2mol?L^-1，則有

c(O2)

c(CO)

＞200×50，則吸入肺部CO的濃度不能超過

1.0×10-2mol?L-1

10000

=1.0×10^-6mol?L^-1，
故答案為：1.0×10^-6；
（2）①因催化劑的活性受溫度影響，由信息可知催化劑在400℃～450℃活性最大；
故答案為：催化劑在400℃～450℃活性最大  
②由圖象可知在15min內(nèi)NO的物質(zhì)的量變化0.4mol，則NO的平均反應(yīng)速率為=

0.4 1

15

mol?L^-1?min^-1₌0.027 mol?L^-1?min^-1
③氮氣的變化的物質(zhì)的量與NO、CO的變化的物質(zhì)的量成正比，25分鐘后達到平衡，圖象為：

由圖象可知，平衡向正反應(yīng)方向移動，
a、加入催化劑，平衡不移動，故a錯誤；
b、降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，故b正確；
c、縮小容器體積，平衡向正反應(yīng)方向移動，達平衡時，濃度應(yīng)大于25min時的濃度，故c錯誤；
d、增加CO₂的物質(zhì)的量，平衡向逆反應(yīng)方向移動，氮氣的平衡濃度降低，故d錯誤．
故答案為：；b；

 ④2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）

點評：本題主要考查了平衡常數(shù)的計算、外界條件對平衡的影響，難度中等．