Question

【題目】汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應轉化為無毒氣體。

（1）(1)4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH=－1200 kJ·mol－1

對于該反應，溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時，下列圖像正確的是________(填序號)；

(2)汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發生反應：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。

820 ℃時在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，起始時按照下表進行投料，達到平衡狀態，K=1.0。

起始物質的量	甲	乙	丙
n(H2O)/mol	0.10	0.20	0.20
n(CO)/mol	0.10	0.10	0.20

①該反應的平衡常數表達式為___________

②平衡時，甲容器中CO的轉化率是 。比較下列容器中CO的轉化率：乙 甲；丙 甲(填“>”、“=”或“<”)。

③丙容器中，通過改變溫度，使CO的平衡轉化率增大，則溫度 （填“升高”或“降低”），平衡常數K (填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】（1）乙（2）①K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O) ②50% ＞ = ③降低 增大

【解析】

試題分析：（1）③甲：升高溫度，化學平衡逆向移動，化學反應速率會迅速增大，會離開原來的速率點，故甲錯誤；乙：升高溫度，化學反應速率會迅速增大，所以T2時先達到化學平衡狀態，并且化學平衡逆向移動，二氧化氮的轉化率減小，故乙正確；丙：對于反應：4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)，T不變，增大壓強，平衡正向移動，一氧化碳的體積分數會減小，故丙錯誤，答案選乙；

（2）①化學平衡常數K=各個生成物平衡濃度系數次方的乘積/各個反應物平衡濃度系數次方的乘積＝c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)；

②設甲容器中CO的變化量是x，

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

初始量（mol） 0.1 0.1 0 0

變化量（mol）x x x x

平衡量（mol）0.1-x 0.1-x x x

則x×x/(0.1x)×(0.1x)=1，解得x=0.5，所以甲容器中CO的轉化率為50%；根據投料情況知道，乙相當于在甲的基礎上增加了水蒸氣的投料，所以會使得一氧化碳的轉化率增大，丙裝置投料是甲裝置的2倍，對于化學反應前后系數和不變的反應來說，建立的平衡是等效的，所以兩種情況下，轉化率是相等的；

③丙容器中，通過改變溫度，使CO的平衡轉化率增大，由于正反應是放熱反應，則溫度降低，平衡常數K增大。