Question

【题目】（1）科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：2NO＋2CO2CO2＋N2 △H ＜0。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：

①前2s内的平均反应速率v (N2) = ___________。

②假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是______。

A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度

C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积

（2）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） ΔH=-196.6 kJ·mol-1

2NO（g）+O2（g）2NO2（g） ΔH=-113.0 kJ·mol-1

则反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH=_____kJ·mol-1。

一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。

a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变

c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2

测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K＝_________。

（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH_______0（填“>”或“ <”）。

Answer 1

【答案】 1.88×10－4 mol/(L·s) C、D －41.8 b 8/3 <

【解析】（1）本题考查化学反应速率的计算、勒夏特列原理，①前2s消耗NO的浓度为(10×10－4－2.5×10－4)mol·L－1=7.5×10－4mol·L－1，生成N2的浓度为7.5×10－4/2mol·L－1=3.75×10－4mol·L－1，根据化学反应速率数学表达式，v(N2)=3.75×10－4/2mol/(L·s)≈1.88×10－4 mol/(L·s)；②A、催化剂只加快反应速率，对化学平衡的移动无影响，故A错误；B、此反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，NO的转化率降低，故B错误；C、此反应的正反应是放热反应，降低体系温度，平衡向正反应方向进行，NO的转化率提高，故C正确；D、缩小容器的体积，相当增大压强，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，故D正确；（2）考查盖斯定律的应用和化学平衡状态的判断，①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），②2NO（g）+O2（g）2NO2（g），根据目标反应方程式，(①－②)/2，得出△H=(－196.6＋113.0)/2kJ·mol－1=－41.8kJ·mol－1；a、根据反应方程式，推出反应前后气体系数之和相等，因此压强不变，不能说明反应达到平衡，故a错误；b、NO2为红棕色气体，其余均为无色气体，因此当气体颜色不再改变，说明反应达到平衡，故b正确；c、根据反应方程式，生成SO3和NO的物质的量相等，即任何时刻，SO3和NO物质的量都相等，因此SO3和NO的体积比保持不变，不能说明反应达到平衡，故c错误；d、生成NO2和消耗SO3，反应都是向逆反应方向进行，不能说明反应达到平衡，故d错误；令NO2的物质的量为1mol，SO2的物质的量为2mol，

NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）

起始： 1 2 0 0

变化： x x x x

平衡： 1－x 2－x x x，根据信息，测的上述反应平衡时NO2和SO2的体积比为1：6，相同条件下，体积比等于物质的量之比，即(1－x)：(2－x) =1：6，解得x=4/5，平衡常数K= ，代入数值，解得K=8/3；（3）考查勒夏特列原理，等压下，温度越高，CO的转化率降低，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向逆反应方向移动，即△H<0。