Question

【題目】有利于可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境是全國(guó)文明城市評(píng)選的測(cè)評(píng)項(xiàng)目之一。

（1）已知反應(yīng) 2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g） v 正=k 正·c2（NO）·c2（CO），v 逆=k 逆·c（N2）·c2（CO2）（k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)）。一定條件下進(jìn)行該反應(yīng)，測(cè)得 CO 的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、起始投料比m= 的關(guān)系如圖 1 所示。

①達(dá)到平衡后，僅升高溫度，k正增大的倍數(shù)________填“>”“<”或“=”）k逆增大的倍數(shù)。

②下列說(shuō)法正確的是_______。

A 投料比：m1<m2<m3

B 汽車排氣管中的催化劑可提高 NO 的平衡轉(zhuǎn)化率

C 當(dāng)投料比 m＝2 時(shí)，NO 轉(zhuǎn)化率比 CO 轉(zhuǎn)化率小

D 當(dāng)體系中 CO2 和 CO 物質(zhì)的量濃度之比保持不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

③若在 1L 的密閉容器中充入 1 molCO 和 1 mol NO，在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，CO 的轉(zhuǎn)化率為 40%， 則 k 正︰k 逆=_______（填寫分?jǐn)?shù)即可，不用化簡(jiǎn)）

（2）在 2L 密閉容器中充入 2mol CO 和 1mol NO2，發(fā)生反應(yīng) 4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g） ΔH<0，如圖 2 為平衡時(shí) CO2 的體積分?jǐn)?shù)與溫度、 壓強(qiáng)的關(guān)系。

①該反應(yīng)達(dá)到平衡后，為在提高反應(yīng)速率同時(shí)提高 NO 的轉(zhuǎn)化率，可采 取的措施有______（填字母序號(hào)）

a 增加 CO 的濃度 b 縮小容器的體積 c 改用高效催化劑 d 升高溫度

②若在 D 點(diǎn)對(duì)反應(yīng)容器降溫的同時(shí)縮小體積至體系壓強(qiáng)增大，達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中 A G 點(diǎn)中的______點(diǎn)。

（3）近年來(lái)，地下水中的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。在金屬Pt、Cu和銥（Ir）的催化作用下，密閉容器中的 H2 可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮（NO3-），其工作原理如下圖所示。若導(dǎo)電基體上的 Pt 顆粒增多，造成的后果是______。

Answer 1

【答案】< C D ab C 若Pt顆粒增多，NO3-更多轉(zhuǎn)化為NH4+存在溶液中，不利于降低溶液中含氮量

【解析】

(1)①據(jù)圖1所示，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則k正增大的倍數(shù)＜k逆增大的倍數(shù)；
②A. 由圖象可知，溫度一定時(shí)，增大NO濃度，CO轉(zhuǎn)化率增大，即起始投料比m越大時(shí)，CO轉(zhuǎn)化率越大，所以投料比：m1＞m2＞m3，故A錯(cuò)誤；
B. 催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變平衡轉(zhuǎn)化率，故B錯(cuò)誤；
C. 由反應(yīng)計(jì)量關(guān)系可知，反應(yīng)中NO、CO的變化量相同，平衡轉(zhuǎn)化率α=×100%，所以平衡轉(zhuǎn)化率與起始量成反比，即投料比m=2時(shí)CO轉(zhuǎn)化率是NO轉(zhuǎn)化率的2倍，故C正確；
D. 反應(yīng)正向移動(dòng)時(shí)CO2濃度增大，CO濃度減小，即平衡移動(dòng)過(guò)程中二者濃度比值會(huì)發(fā)生變化，所以當(dāng)二者比值不變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D正確；
故答案為：CD；
③若在 1L 的密閉容器中充入 1 mol CO 和 1 mol NO，在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，CO 的轉(zhuǎn)化率為 40%，列三段式有：

達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，則k 正c2(NO)c2(CO)=k 逆c(N2)c2(CO2)，
則；
(2)①a. 增加CO的濃度平衡正向移動(dòng)，NO轉(zhuǎn)化率提高，故a正確；
b. 縮小容器的體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，NO轉(zhuǎn)化率提高，故b正確；
c. 改用高效催化劑，只改變化學(xué)反應(yīng)速率不影響平衡移動(dòng)，所以NO轉(zhuǎn)化率不變，故c錯(cuò)誤；
d. 該反應(yīng)焓變小于零，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，NO轉(zhuǎn)化率降低，故d錯(cuò)誤；
故選ab；
②相同壓強(qiáng)下降低溫度平衡正向移動(dòng)，CO2體積分?jǐn)?shù)增大，同一溫度下增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)CO2體積分?jǐn)?shù)增大，所以符合條件的為C；
(3)由原理的示意圖可知，若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多，則NO3-會(huì)更多的轉(zhuǎn)化成銨根，不利于降低溶液中的含氮量。