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题目
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汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),在298K、100kPa下,△H=-113kJ/mol,△S=-145J/(mol•K).
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施为______.
A.加催化剂同时升高温度B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2D.降低温度同时增大压强
(2)该反应达到平衡时若增大压强,则混合气体的平均相对分子质量______,若升高温度,则该反应的平衡常数______(均填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变),在______时间段CO的转化率最大.
t1:增大NO的浓度t2:降低温度
(4)通过计算判断该条件下反应能否自发进行?(要求写出计算过程)
答案
(1)提高该反应的速率,可以增大压强、升高温度、增大浓度或使用催化剂等,同时使NO的转化率增大,应使平衡向正反应方向移动,
A.加催化剂同时升高温度,反应速率增大,正反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低,故A错误;
B.加催化剂同时增大压强,反应速率增大,正反应为气体体积减小的反应,平衡向正反应方向移动,NO的转化增大,故B正确;
C.升高温度同时充入N2,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率减小,故C错误;
D.该反应正反应为体积减小的放热反应,降低温度同时增大压强,平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,但反应速率不一定增大,故D错误;
故答案为:B;
(2)该反应正反应方向为物质的量减小的反应,达到平衡时若增大压强,混合气体总的质量不变,总的物质的量减小,则混合气体的平均相对分子质量增大;
正反应为放热反应,若升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应的平衡常数减小,
故答案为:增大;减小;
(3)t1:增大NO的浓度,瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变,平衡向正反应方向移动,t2:降低温度,瞬间正、逆反应速率都低于增大NO的浓度到达平衡时的速率,正反应为放热反应,平衡向正反应方向移动,逆反应速率降低更大,图象为:,在t2以后达平衡时,CO的转化率最大,

故答案为:;t2以后达平衡;
(4)△G=△H-T•△S=-113kJ/mol+298K×145×10-3kJ/(mol•K)=-69.79kJ/mol<0,故反应能自发进行,
答:能,△G=△H-T•△S=-113kJ/mol+298K×145×10-3kJ/(mol•K)=-69.79kJ/mol<0,故反应能自发进行.
核心考点
试题【汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反】;主要考察你对化学平衡的移动和应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
可逆反应:A(g)+B(g)⇌C(s)+2D(g)的△H>0,如图所示为正逆反应速率(v)与时间(t)的关系,如果在t1时刻改变以下条件:
①加入A;
②加入催化剂;
③加压;
④升温;
⑤移走C;
符合图示的条件是(  )
A.②③B.①②C.③④D.④⑤

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一个真空密闭容器中盛有1mol PCl5,加热到200℃时发生了反应:PCl5(g)



PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时PCl5的分解率为M%,若在同一温度和同样容器中最初投入的是2mol PCl5,反应达到平衡时PCl5的分解率为N%.M与N的关系是(  )
A.M>NB.M<NC.M=ND.无法确定
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下列事实不能用勒夏特利原理来解释的是(  )
A.增大压强,有利于SO2和O2反应生成SO3
B.热的纯碱溶液去油污能力较强
C.加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3
D.常温下,pH=3的H2SO4溶液中水的电离程度小于pH=3的NH4Cl溶液中水的电离程度
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氨在国民经济中占有重要的地位,请参与下列探究.
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),该反应为放热反应,若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则平衡______移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂,上述反应的△H______(填“增大”“减小”或“不改变”).
(2)已知在400℃时,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的K=0.5,则①2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的K=______(填数值).
②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为4mol、2mol、4mol;则此时反应v(N2______v(N2(填:“>”、“<”、“=”或“不能确定”)
(3)在三个相同容器中各充入1molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如图.下列说法正确的是______(填序号).
A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>Pl
B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且Pl>P2
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能,1>2.
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在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)⇌2XY(g)△H<0达到甲平衡,在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此条件的分析正确的是(  )
A.图Ⅰ是增大反应物浓度
B.图Ⅱ可能是加入正催化剂
C.图Ⅱ可能是增大压强
D.图Ⅲ是增大压强或升高温度
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