Question

4．利用催化技术可将汽车尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂，化学方程式如下：2NO+2CO$\stackrel{催化剂}{?}$2CO₂+N₂．某温度下，在容积不变的密闭容器中通入NO和CO，测得不同时间的NO和CO的浓度如下表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）/×10-3 mol•L-1	1.00	0.45	0.25	0.15	0.10	0.10
c（CO）/×10-3 mol•L-1	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

下列说法中，不正确的是（　　）

• A． 2s内的平均反应速率υ（N₂）=1.875×10^-4mol•L^-1•s^-1
• B． 在该温度下，反应的平衡常数K=5
• C． 若将容积缩小为原来的一半，NO转化率大于90%
• D． 使用催化剂可以提高单位时间CO和NO的处理量

Answer 1

分析 A.2s内△c（NO）=（1-0.25）×10^-3 mol•L^-1=7.5×10^-4 mol•L^-1，则△c（N₂）=$\frac{1}{2}$△c（NO）=3.75×10^-4 mol•L^-1，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（N₂）；
B.4s时处于平衡状态，计算平衡常二氧化碳、氮气浓度，再根据K=$\frac{{c}^{2}（C{O}_{2}）×c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×{c}^{2}（CO）}$计算平衡常数；
C．原平衡时NO转化率为$\frac{（1-0.1）×1{0}^{-3}mol/L}{1×1{0}^{-3}mol/L}$=90%，若将容积缩小为原来的一半，增大压强，平衡正向移动，NO转化率增大；
D．使用催化剂加快反应速率．

解答 解：A.2s内△c（NO）=（1-0.25）×10^-3 mol•L^-1=7.5×10^-4 mol•L^-1，则△c（N₂）=$\frac{1}{2}$△c（NO）=3.75×10^-4 mol•L^-1，则v（N₂）=$\frac{3.75×1{0}^{-4}mol/L}{2s}$=1.875×10^-4mol•L^-1•s^-1，故A正确；
B.4s时处于平衡状态，平衡时NO为1.0×10^-3 mol•L^-1，则：
                      2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）
起始量（×10^-3 mol•L^-1）：1       3.6     0      0
变化量（×10^-3 mol•L^-1）：0.9     0.9     0.9    0.45
平衡量（×10^-3 mol•L^-1）：0.1     2.7     0.9    0.45
则平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（C{O}_{2}）×c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×{c}^{2}（CO）}$=$\frac{（0．{9×1{0}^{-3}）}^{2}×0.45×1{0}^{-3}}{（0.1×1{0}^{-3}）^{2}×（2.7×1{0}^{-3}）^{2}}$=5000，故B错误；
C．原平衡时NO转化率为$\frac{（1-0.1）×1{0}^{-3}mol/L}{1×1{0}^{-3}mol/L}$=90%，若将容积缩小为原来的一半，增大压强，平衡正向移动，NO转化率增大，故新平衡时NO转化率大于90%，故C正确；
D．使用催化剂加快反应速率，可以提高单位时间CO和NO的处理量，故D正确，
故选：B．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、反应速率计算与含义、化学平衡常数等，难度不大，注意三段式在化学平衡计算中应用．