Question

【題目】2017年5月5日，中國首架按照國際標準研制，擁有自主知識產權的大型客機C-919在上海浦東機場首飛，科學家在實驗室研究利用催化技術將飛機尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，其反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。

（1）假設在密閉容器中發生上述反應，達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是____________。

A.選用更有效的催化劑 B.升高反應體系的溫度

C.降低反應體系的溫度 D.縮小容器的體積

（2）若將1 molNO和2 mol CO通入2 L的恒容密閉容器中，在一定條件下發生上述反應，反應中生成的N2的物質的量濃度隨時間的變化情況如圖1所示。則NO從反應開始到平衡時的平均反應速率v(NO)=_________，4 min末CO的濃度為_____________ molL-1。

（3）已知上述反應中NO的平衡轉化率與壓強、溫度的關系如圖2所示。工業上催化裝置比較適合的溫度和壓強是____________________。

Answer 1

【答案】 C D 0.05 molL-1·min-1 0.8 400 K，1 MPa

【解析】本題主要考查影響化學平衡的因素及其反應速率的計算。

(1)假設在密閉容器中發生上述反應，達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是CD。

A.使用催化劑不改變平衡狀態，不影響反應物的轉化率，故A不符合題意；B.升高反應體系的溫度，平衡左移，NO的轉化率降低，故B不符合題意；C.該反應放熱，降低反應體系的溫度，平衡右移，NO的轉化率提高，故C符合題意；D.該反應氣體物質的量減小，加壓平衡右移，NO的轉化率提高，故C符合題意。故選CD。

(2)NO從反應開始到平衡時的平均反應速率v(NO)=0.20/4 molL-1·min-1=0.05 molL-1·min-1，4 min末CO的濃度(1-0.2)molL-1=0.8 molL-1。

(3)工業上催化裝置比較適合的溫度和壓強是400 K，1 MPa。