Question

超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學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，其反應為：2NO（g）+2CO（g）

催化劑

2CO₂（g）+N₂（g）．
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得密閉容器中不同時間的NO和CO濃度如表：

時間（s）	0	1	2	3	4	5
c（NO） （mol/L）	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）	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）在上述條件下反應能夠自發(fā)進行，則反應的△H______0（填寫“＞”、“＜”、“=”）．
（2）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=______．
（3）前2s內(nèi)的平均反應速率v（N₂）=______．
（4）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是______（多選扣分）．
a．容器中壓強不變             b．混合氣體中 c（CO）不變
c．υ_正（N₂）=υ_逆（CO）       d．c（CO₂）=c（CO）
（5）該溫度下達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率是______．

Answer 1

（1）因該反應2NO（g）+2CO（g）

催化劑

2CO₂（g）+N₂（g）中氣體減少，△S＜0，由反應能夠自發(fā)進行，則△H-T△S＜0，即該反應一定是放熱才有可能自發(fā)進行，放熱反應中△H＜0，
故答案為：＜；
（2）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=

C(N2)C2(CO2)

C2(CO)C2(NO)

，故答案為：

C(N2)C2(CO2)

C2(CO)C2(NO)

；
（3）由表格中的數(shù)據(jù)可知2s內(nèi)NO濃度的變化量為1.00×10^-3-2.50×10^-4=7.50×10^-4，則υ（NO）=

7.5×10-4mol/L

2s

=3.75×10^-4mol?L^-1?s^-1；由化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，則υ（N₂）=

1

2

υ（NO）=1.875×10^-4mol?L^-1?s^-1，
故答案為：1.875×10^-4mol?L^-1?s^-1；
（4）a．隨反應進行氣體的物質(zhì)的量增大，壓強增大，容器中壓強不變，說明到達平衡狀態(tài)，故a正確；
b．反應達到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度不變，混合氣體中c（CO）不變說明到達平衡狀態(tài)，故b正確；
c．因不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學計量數(shù)之比，才能說明到達平衡狀態(tài)，故c錯誤；
d．反應始終按CO與氫氣物質(zhì)的量之比為1：1進行，c（H₂）=c（CO）不能說明到達平衡，故d錯誤；
故答案為；ab；
（5）平衡時CO的物質(zhì)的量濃度變化量為3.60×10^-3mol/L-2.70×10^-3mol/L=0.9×10^-3mol/L，CO的轉(zhuǎn)化率為

0.9×10-3mol/L

3.60×10-3mol/L

×100%=25%，
故答案為：25%．