Question

汽車尾氣中的主要污染物是NO和CO．為了減輕大氣污染，通過以下反應來處理汽車尾氣：
2NO（g）+2CO（g）

催化劑

2CO₂（g）+N₂（g）△H=-746.5kJ?mol^-1
（1）T℃下，在一容積不變的密閉容器中，通入一定量的NO和CO，用氣體傳感器測得不同時間NO和CO濃度如下表．

時間/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）/10-4mol?L-1	10.0	4.50	C1	1.50	1.00	1.00
c（CO）/10-3mol?L-1	3.60	3.05	C2	2.75	2.70	2.70

①C₁合理的數(shù)值為

 

A.4.20 B.4.00 C.2.50 D.3.50
②前2s內(nèi)的平均反應速率v（CO₂）=

 

③不能作為判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志是

 

．（1-2個答案，填字母）
a．2v_正（CO）=v_逆（N₂） b．容器中混合氣體的密度保持不變
c．容器中氣體的壓強不變 d．CO₂的體積分數(shù)不變
（2）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑的比表面積可提高化學反應速率．根據(jù)下表設計的實驗測得混合氣體中NO的濃度隨時間t變化的趨勢如下圖所示：

試驗編號	T/℃	NO初始濃度/mol?L-1	CO初始濃度/mol?L-1	催化劑的比表面積/m2?g1
①	350	1.20×10-3	5.80×10-3	124
②	280	1.20×10-3	5.80×10-3	124
③	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82

則曲線I、Ⅱ、Ⅲ對應的實驗編號依次為

 

．
（3）某溫度下，向1L密閉容器中充入1mol NO和1mol CO，反應達到平衡后，將平衡混合氣體通入足量新制的銀氨溶液中，生成43.2g Ag（已知：CO通入新制的銀氨溶液中可生成銀鏡，同時釋放一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體），則該溫度下，反應2NO（g）+2CO（g） 2CO₂（g）+N₂（g）的化學平衡常數(shù)K=

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,反應速率的定量表示方法,化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）①隨反應的進行深度減小，速率降低，根據(jù)3s時的濃度來求解；
②化學反應速率=

△c

△t

計算v（NO）的反應速率，結(jié)合反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比計算v（CO₂）；
③利用化學平衡狀態(tài)的特征判斷；
（2）利用影響化學反應速率及化學平衡的因素來分析；
（3）CO～2Ag，求平衡時一氧化碳的量，再根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式代入．

解答： 解：（1）①因為3s，NO濃度為1.5，所以2s時，濃度變化量小于3，只有2.5符合，故選C；
②反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比，v（CO₂）=v（NO）=

10×10-4mol/L-2.50×10-4mol/L

2s

=3.75×10^-4mol/（L?s）；
故答案為：3.75×10^-4mol?L^-1?s^-1；
 ③a．2v_正（CO）=v_逆（N₂），速率之比，不等計量數(shù)之比，故錯誤；
b．容器中混合氣體的密度保持不變，始終不變，故錯誤；
c．容器中氣體的壓強不變，說明氣體的物質(zhì)的量不變，故正確；
d．CO₂的體積分數(shù)不變，說明二氧化碳的量不變，故正確；
故選：ab；
（2）由于②、③溫度相同，催化劑對平衡移動無影響，化學平衡不移動，達到相同的平衡狀態(tài)，但②的起始濃度較大，催化劑的比表面積較大，則反應的速率大，所以②先達到化學平衡，則Ⅰ為③，Ⅱ為②的圖象，而①的溫度高，則反應速率最大且平衡向著逆向移動，即達到化學平衡時c（NO）增大，則①對應Ⅲ圖象，
故答案為：③②①；
 （3）CO～2Ag
        1   2×108g
        x    43.2g
解得：x=0.2mol 
               2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）
初始量（mol/L）：1        1        0         0
變化量（mol/L）：0.8     0.8      0.8       0.4
平衡量（mol/L）：0.2     0.2      0.8       0.4
所以K=

0．82×0.4

0．22×0．22

=160，故答案為：160．

點評：本題考查較為綜合，涉及蓋斯定律的應用、平衡移動的影響以及相關計算，側(cè)重于學生的分析能力、計算能力的考查，為高考常見題型，難度較大．