Question

【題目】在2L密閉容器內，800℃時，加入一定量的NO、O2，發生如下反應：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH＜ 0，反應過程中n(NO)隨時間的變化如下表：

時間/s	0	10	20	30	40	50
n(NO)/mol	0. 20	0. 10	0.08	0.07	0.07	0.07

（1）計算該反應在20秒內用O2表示的反應速率v(O2)= ______________ ；

（2）寫出該反應的平衡常數表達式____________。升高溫度該反應平衡常數會_______（填“增大”“減小”或“不變”）

（3）下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態的是___________

（4）能使該反應的反應速率增大，且NO的平衡轉化率也增大的是__________。

a．及時分離出NO2氣體　　 b．適當升高溫度

c．增大O2的濃度 d．選擇高效催化劑

（5）已知：2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030；2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K2= 4×10－92。隨著轎車進入家庭，汽車尾氣（含碳氫化合物、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等物質）污染成為備受關注的環境問題，某市政府要求全市新有汽車尾氣處理裝置完成改裝，改裝后的尾氣處理裝置主要是加了有效催化劑。請你根據以上有關數據回答：

①2NO(g)+2CO(g) N2(g)+ 2CO2(g) K=_____________

②僅使用催化劑_______(填“能”或“否”)消除NO、CO污染氣體。

Answer 1

【答案】0.0015mol/(L·s) K= 減小 d c 2.5 ×10121 (mol/L)-1 能

【解析】

根據表中數據，反應在30s時達到平衡狀態；

20s 2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)

初：0.20

反：0.12 0.05 0.12

剩：0.08

（1）分析可知，20s時，消耗n(O2)=0.05mol，v(O2)== 0.0015mol/(L·s)；

（2）平衡常數K=；ΔH＜ 0，正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，則K減��；

（3）a.反應體系中各物質均為氣體，且氣體總質量不變，容積為恒容，則密度自始至終不變，示意圖錯誤，a錯誤；

b.方程式中的焓變與反應的物質的量無關，與反應的計量數有關，無法判斷是否達到平衡狀態，b錯誤；

c.反應開始時，反應物的濃度最大，反應速率最大，隨反應的進行反應物的濃度逐漸減小，反應速率減小，示意圖錯誤，c錯誤；

d.隨反應的進行， NO反應的量逐漸增大，轉化率增大，當達到平衡狀態時，NO的量不再增大，即達到平衡狀態，d正確；

答案為d；

（4）a．及時分離出NO2氣體，反應物的瞬時反應速率不變，與題意不符，a錯誤；

b．適當升高溫度，反應速率加快，平衡逆向移動，NO的轉化率降低，與題意不符，b錯誤；

c．增大O2的濃度，正反應速率加快，平衡正向移動，NO的轉化率增大，符合題意，c正確；

d．選擇高效催化劑，正逆反應速率均增大，平衡不移動，轉化率不變，與題意不符，d錯誤；

答案為c；

（5）①K= ==2.5 ×10121 (mol/L)-1；

②K值越大，說明這個反應正向進行的程度越大，則僅用催化劑能消除NO、CO污染氣體。