Question

【題目】2015年初，霧霾天氣多次肆虐我國(guó)中東部地區(qū)，其中汽車尾氣是造成空氣污染的主要原因，汽車尾氣凈化的主要原理為：
2NO（g）+2CO（g） 2CO2（g）+N2（g）．在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí)，c（CO2）隨溫度（T）、催化劑的表面積（S）和時(shí)間（t）的變化曲線如圖1所示．

（1）該反應(yīng)的△H0（選填“＞”、“＜”）．
（2）在T2溫度下，0～2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2）= ．
（3）當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí)，增大其表面即可提高化學(xué)反應(yīng)速率，若催化劑的表面積S1＞S2 ， 在圖1中畫出c（CO2）在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線．
（4）若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，圖2的示意圖正確且能說明反應(yīng)在t1時(shí)刻處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是（填代號(hào)）．

Answer 1

【答案】
（1）＜
（2）0.025mol/（L?s）
（3）
（4）bd
【解析】解：（1）根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”知，T1＞T2，升高溫度二氧化碳含量降低，說明平衡逆向移動(dòng)，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H＜0，
故答案為：＜；
（2）在T2溫度下，0～2s內(nèi)，△c（CO2）=（0.1﹣0）mol/L=0.1mol/L，根據(jù)方程式知，△c（N2）= △c（CO2），v（N2）= = =0.025mol/（Ls），

故答案為：0.025mol/（Ls）；
（3）催化劑接觸面積越大反應(yīng)速率越快，能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，但二氧化碳轉(zhuǎn)化率不變，所以其圖象為 ，故答案為： ．
（4）a、到達(dá)平衡后正、逆速率相等，不再變化，t1時(shí)刻V正最大，之后隨反應(yīng)進(jìn)行速率發(fā)生變化，未到達(dá)平衡，故a錯(cuò)誤；

b、該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，到達(dá)平衡后，溫度為定值，達(dá)最高，平衡常數(shù)不變，為最小，圖象與實(shí)際符合，故b正確；

c、t1時(shí)刻后二氧化碳、NO的物質(zhì)的量發(fā)生變化，t1時(shí)刻未到達(dá)平衡狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；

d、NO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為定值，t1時(shí)刻處于平衡狀態(tài)，故d正確，

故答案為：bd．
（1）根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響分析焓變；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義計(jì)算2s內(nèi)的反應(yīng)速率；
（3）催化劑只能改變反應(yīng)速率，而不能改變化學(xué)平衡；
（4）根據(jù)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，各組分的百分含量不變、正逆反應(yīng)速率相等進(jìn)行判斷即可.