Question

【题目】CO和NO是汽车尾气的主要污染物．消除汽车尾气的反应式之一为：2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）．请回答下列问题：
（1）一定温度下，在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时，反应进行到t时刻时达到平衡状态，此时n（CO）=amol、n（NO）=2amol、n（N2）=bmol，且N2占平衡混合气体总体积的 ．
①该反应的平衡常数K=（用只含a、V的式子表示）
②判断该反应达到平衡的标志是（填序号）
A．v（CO2）生成=v（CO）消耗
B．混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化
（2）在一定温度下，将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示，则：
①有害气体NO的转化率是 ， 0～15minCO2的平均反应速率v（CO2）= ． （保留小数点后三位）
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件是 ． （填序号）．
A．增加CO的量 B．加入催化剂C．减小CO2的量 D．扩大容器体积．

Answer 1

【答案】
（1）；BD
（2）40%；0.027mol（L．min）；CD
【解析】解：（1）①平衡时n（CO）=amol、n（NO）=2amol、n（N2）=bmol，则根据方程式可知生成CO2是2bmol．又因为N2占平衡混合气体总体积的 ，所以平衡时混合气体的总的物质的量是4b mol，则4bmol=bmol+2bmol+amol+2amol，解得b=3a，平衡常数K= = = ，所以答案是： ；②A．v（CO2）生成=v（CO）消耗 ， 均表示正反应速率，所以不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B．混合气体总质量不变，但物质的量是变化的，因此混合气体的平均相对分子质量不再改变可以说明反应达到平衡状态，故B正确；C．在反应过程中气体总质量和容积始终是不变的，因此密度始终是不变的，则混合气体的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态，故C错误；D．NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确，故选：BD；（2）①发生反应：2NO+2CO=N2+2CO2 ， 平衡时CO是1.6mol，则消耗CO是2.4mol﹣1.6mol=0.8mol，根据方程式可知消耗NO是0.8mol，因此有害气体NO的转化率是 ×100%=40%，
v（N2）= = mol/（L．min），速率之比等于化学计量数之比，v（CO2）=2v（N2）=2× mol/（L．min）=0.027mol/（L．min），
所以答案是：40%；0.027mol/（L．min）；②A．增加CO的量，CO浓度增大，故A错误；B．加入催化剂平衡不移动，CO浓度不变，故B错误；C．减小CO2的量，平衡向正反应方向进行，CO浓度减小，故C正确；D．扩大容积体积，压强减小，平衡虽然向逆反应方向进行，但平衡常数不变，CO浓度仍然减小，故D正确，故选：CD．
【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征和化学平衡状态的判断是解答本题的根本，需要知道化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．