Question

【題目】為了減輕大氣污染，可在汽車尾氣排放處加裝“催化凈化器”裝置。

（1）通過“催化凈化器”的 CO、NO在催化劑和高溫作用下可發(fā)生可逆反應，轉化為參與大氣循環(huán)的無毒混合氣體，寫出該反應的化學方程式是_______________________。

（2）在一定溫度下，向1L密閉恒容容器中充入0.5 mol NO、2 mol CO，發(fā)生上述反應,20 s時反應達平衡，此時CO的物質的量為1.6 mol。請回答下列問題：

①前20s內(nèi)平均反應速率υ(CO)為 ________，平衡時NO的轉化率為________ ，混合氣體的平均相對分子質量為 ___________。

②在該溫度下反應的平衡常數(shù)K=__________。

③關于上述反應，下列敘述不正確的是_______（填編號）。

A.達到平衡時，移走部分CO2，平衡將向右移動，正反應速率加快

B.縮小容器的體積，平衡將向右移動

C.在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應速率加快105倍，使用乙催化劑能使逆反應速率加快108倍，則應該選用乙催化劑

D.若保持平衡時的溫度不變，再向容器中充入0.4molCO和0.8mol N2，則此時υ正＞υ逆

（3）恒溫恒容下，該反應達到平衡的標志是 ________。

A、容器內(nèi)壓強不隨時間變化 B、容器內(nèi)各物質的濃度不隨時間變化

C、容器內(nèi)密度不隨時間變化 D、容器內(nèi)氣體平均相對分子質量不隨時間變化

Answer 1

【答案】2NO+2CO N2+ 2CO2 0.02mol·L-1·s-1 80﹪ 30.9 1.25 AD ABD

【解析】

（1）由NO、CO相互反應生成無毒的氣體，即生成氮氣和二氧化碳，該反應的化學反應方程式為2NO+2CON2+2CO2；

（2）在一定溫度下，向1L密閉容器中充入0.5mol NO、2mol CO，發(fā)生上述反應，20s反應達平衡，此時CO的物質的量為1.6mol，依據(jù)化學平衡三段式列式計算：

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）

起始量（mol） 0.5 2 0 0

變化量（mol） 0.4 0.4 0.2 0.4

平衡量（mol） 0.1 1.6 0.2 0.4

前20s內(nèi)平均反應速率υ（NO）== 0.02molL﹣1s﹣1；平衡時NO的轉化率為×100%=80%；混合氣體的平均相對分子質量為 =30.9，故答案為：0.02mol·L-1·s-1、80﹪、30.9；

體積為1L，物質的量數(shù)值為濃度數(shù)值，計算得到平衡常數(shù)K==1.25；故答案為:1.25；

③A．達到平衡時，移走部分CO2，平衡將向右移動，正反應速率減小，故A錯誤；

B．反應是氣體體積減小的反應，縮小容器的體積，壓強增大，平衡將向右移動，故B正確；

C．催化劑對正逆反應速率影響程度相同，在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應速率加快105倍，使用乙催化劑能使逆反應速率加快108倍，則應該選用乙催化劑，故C正確；

D．若保持平衡時的溫度和壓強不變，再向容器中充入0.4molCO和0.8mol N2，濃度商Qc==4＞K，平衡逆向進行，則此時υ正＜υ逆 ，故D錯誤；故答案為：AD；

（3）A.在恒溫恒容條件下，由于該反應為非等體積的可逆反應，容器內(nèi)壓強不隨時間變化說明反應達到平衡狀態(tài)；B.容器內(nèi)各物質的濃度不隨時間變化說明可逆反應達到平衡狀態(tài)；C.由于氣體的總質量不變，容器的體積不變，則容器內(nèi)密度不隨時間變化，故密度不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)；D.在恒溫恒容條件下，由于該反應為非等體積的可逆反應，則容器內(nèi)氣體平均相對分子質量不隨時間變化能說明反應達到平衡狀態(tài)；故答案為：ABD。