Question

【題目】今年入冬以來，簡陽的霧霾較為嚴(yán)重，NO是引起原因之一。綜合治理空氣污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前主要研究的內(nèi)容。

(1)汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑條件下可轉(zhuǎn)化為N2(g)和CO2(g)得到凈化。

①已知 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則該為___________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

②上述反應(yīng)在絕熱、恒容密閉容器中進(jìn)行，并在 t1時可達(dá)到平衡(圖中 ω、M、v 正分別表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)、混合氣體平均相對分子質(zhì)量和正反應(yīng)速率)，則下列示意圖中符合題意的是___________(填選項序號)。

(2)在25℃、101kPa下，將2 mol NO、2.4 mol CO通入固定容積為2 L的密閉容器中，反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化如圖所示。

①NO的轉(zhuǎn)化率為 ，0～15min 內(nèi)，v(NO) = 。

②20min 時若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致CO濃度下降，則改變的條件可能是 (填選項序號)。

a.升高溫度 b.增加CO的量 c.降低溫度 d.擴(kuò)大容器體積

Answer 1

【答案】（1）①放熱（1分）②A（1分）

（2）①40%（2分）0.08/3或0.027mol/L．min（2分）②cd（2分）

【解析】

試題分析：（1）①由于反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 是體系混亂程度減小的反應(yīng)，根據(jù)體系的自由能公式△G=△H-T△S<0，若反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

②A.該反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，物質(zhì)的量濃度不變，則物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也不變，A正確；B.由于反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，若反應(yīng)未達(dá)到平衡，正向進(jìn)行，則氣體的物質(zhì)的量減小，氣體平均相對分子質(zhì)量增大；若反應(yīng)達(dá)到平衡，則氣體的物質(zhì)的量不變，體系的平均相對分子質(zhì)量不變，B錯誤；C.反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系的溫度升高，反應(yīng)速率加快，若反應(yīng)達(dá)到平衡，則體系的溫度不變，反應(yīng)速率也不變，t1時速率最大，此后速率又逐漸減小，因此不能說，t1時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，C錯誤；答案選A；

（3）①根據(jù)圖像可知N2反應(yīng)產(chǎn)生了0.2mol/L，則反應(yīng)消耗NO的濃度是0.4mol/L，開始時NO的濃度是2mol÷2L＝1mol/L，所以NO的轉(zhuǎn)化率為(0.4mol/L÷1mol/L)×100％＝40%；0～15min 內(nèi)，v(NO) ＝0.4mol/L÷15min＝0.027molL－1min－1；②a.升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動，使CO的濃度增大，與題意不符合，a錯誤；b.增加CO的量，會使CO的濃度增大，與題意不符合，b錯誤； c．降低溫度，化學(xué)平衡向放熱的正反應(yīng)方向移動，會使CO的濃度降低，c正確；d．?dāng)U大容氣體積，平衡向氣體體積擴(kuò)大的方向移動，但是平衡移動的趨勢是微弱的，總的來說體系中CO的濃度降低，d正確。答案選cd。