题目内容

【题目】汽车排放的尾气是大气污染气体之一。如何减少污染气体的排放是科学家研究的热门课题。请回答下列问题:

使汽车排放的CO和NO在一定条件下发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),可有效地减少空气污染。若在一定温度下,将6 mol NO、8 mol CO充入10 L固定容积的容器中发生上述反应,反应过程中各物质的浓度变化如图1所示。

(1)该反应的化学平衡常数K=____。NO的平衡转化率=______

(2)15 min时,若改变反应条件,导致CO浓度发生如图1所示的变化,则改变的条件可能是____(填标号)。

a.缩小容器体积  b.增加CO2的量  c.体积不变通入少量氩气  d.加入催化剂

(3)当NO与CO的起始浓度相等时,体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示,则下列说法正确的是____(填标号)。

A.该反应ΔH<0 B.p1<p2<p3

C.升高温度正反应速率减小,逆反应速率增大

D.温度不变,增大压强,平衡常数增大

(4)以下说法中能判断反应2NO(g)+2CO(g)N2 (g)+2CO2 (g)达到平衡的是____(填标号)。

A.反应物和生成物的物质的量相等

B.单位时间内生成1 mol NO同时生成1 mol CO2

C.混合气体压强不再发生变化

D.NO的浓度不再变化

(5)向反应容器中再分别充入下列气体,能使NO转化率增大的是____(填标号)。

A.O2     B.N2     C.CO     D.NO

【答案】5 66.7% b A BCD C

【解析】

(1) 由图1可知,NO的浓度开始为0.8mol/L,达到平衡时为0.4mol/L,由三行式得:

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始浓度(mol/L) 0.6 0.8 0 0

转化浓度(mol/L) 0.4 0.4 0.2 0.4

平衡浓度(mol/L) 0.2 0.4 0.2 0.4

则平衡常数K===5,

NO的平衡转化率=100%=100%=66.7%

故答案为:5;66.7%;

(2)平衡时一氧化碳的浓度增大,平衡向逆反应方向移动,
a.缩小容器体积平衡向正反应方向移动,故a错误;
b.增加CO2的量,平衡向逆反应方向移动,故b正确
c.体积不变通入少量氩气浓度不变,平衡不移动,故c错误
d.加入催化剂不改变平衡移动,故d错误;
故答案为:b;

(3) A压强一定时温度升高,CO的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动则该反应是放热反应H <0,故A正确

B压强增大平衡正向移动CO的转化率增大所以P1>P2>P3,故B错误

C.升高温度正逆反应速率均增大,故C错误;

D.平衡常数只跟温度有关,温度不变平衡常数不变,故D错误。

故答案为:A。

(4) A、平衡时各物质的物质的量多少取决于物质的起始物质的量和转化率故反应物和生成物的物质的量不一定相等,故A错误;
B、单位时间内生成1 mol NO反映的是逆反应速率,同时生成1 mol CO2反映的是正反应速率用不同物质表示的正、逆速率之比等于化学计量数之比,说明反应到达平衡,故B正确;
C、该反应前后气体分子数发生改变未达到平衡状态时,混合气体的压强是发生改变的,若混合气体压强不再发生变化,说明反应到达平衡,故C正确;
D、NO的浓度不再变化则各物质的浓度都不再变化,说明反应到达平衡,故D正确。
故答案为:BCD。

(5) A. 充入O2,O2NO反应生成NO2,平衡向逆反应方向进行,NO的转化率降低,A错误;

B. 充入N2,增大生成物浓度,平衡向逆反应方向进行,NO的转化率降低,B错误;

C. 充入CO,增大反应物浓度,平衡向正反应方向进行,能使NO的转化率增大,C正确;D. 充入NO增大反应物浓度,平衡向正反应方向进行,但NO转化率降低,D错误。

故答案为:C。

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