Question

7．为了减轻大气污染，可在汽车尾气排放处加装“催化净化器”装置．
（1）通过“催化净化器”的CO、NO在催化剂和高温作用下可发生可逆反应，转化为参与大气循环的无毒混合气体，写出该反应的化学方程式是2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（2）在一定温度下，向1L密闭恒容容器中充入1molNO、2molCO，发生上述反应，10s时反应达平衡，此时CO的物质的量为1.2mol．请回答下列问题：
①前10s内平均反应速率v（CO）为0.08mol•L^-1•s^-1．
②在该温度下反应的平衡常数K=4.44
③关于上述反应，下列叙述正确的是CD（填编号）
A．平衡时，移走部分CO₂，平衡将向右移动，正反应速率加块
B．扩大容器的体积，平衡将向右移动
C．在相同的条件下，若使用甲催化剂能使正反应速率加快10⁵倍，使用乙催化剂能使逆反应速率加快10⁸倍，则应该选用乙催化剂
D．若保持平衡时的温度不变，再向容器中充入0.8molCO和0.4molN₂，则此时v_正＞v_逆．

Answer 1

分析 （1）CO与NO反应，生成无毒气体为氮气和二氧化碳；
（2）①根据v=$\frac{△c}{△t}$计算出前10s内CO的平均反应速率；
②结合平衡三段式列式计算平衡浓度，平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到；
③依据化学平衡移动原理分析选项，改变条件，平衡向减弱这种改变的方向进行．

解答 解：（1）由NO、CO相互反应转换成无毒的气体，即生成氮气和二氧化碳，该反应的化学反应方程式为2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2CO₂，
故答案为：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2CO₂；
（2）在一定温度下，向1L密闭容器中充入0.5mol NO、2mol CO，发生上述反应②，20S反应达平衡，此时CO的物质的量为1.6mol，依据化学平衡三段式列式计算：
               2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）
起始量（mol）   1        2         0       0
变化量（mol）  0.8      0.8       0.4     0.8
平衡量（mol）  0.2      1.2       0.4     0.8
①前10s内平均反应速率v（CO）=$\frac{\frac{0.8mol}{1L}}{10s}$=0.08mol•L^-1•s^-1，
故答案为：0.08mol•L^-1•s^-1；  
②体积为1L，物质的量数值为浓度数值，计算得到平衡常数K=$\frac{0.4×0．{8}^{2}}{0．{2}^{2}×1．{2}^{2}}$≈4.44，
故答案为：4.44；       
③A．达到平衡时，移走部分CO₂，平衡将向右移动，正反应速率减小，故A错误；
B．该反应是气体体积减小的反应，扩大容器的体积，压强减小，平衡将向左移动，故B错误；
C．催化剂对正逆反应速率影响程度相同，在相同的条件下，若使用甲催化剂能使正反应速率加快10⁵倍，使用乙催化剂能使逆反应速率加快10⁸倍，则应该选用乙催化剂，故C正确；
D．若保持平衡时的温度不变，再向容器中充入0.8molCO和0.4mol N₂，浓度商Q=$\frac{0.8×0．{8}^{2}}{0．{2}^{2}×{2}^{2}}$=3.2＜K=4.44，平衡正向进行，则此时v_正＞v_逆 ，故D正确；
故答案为：CD．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，涉及化学反应速率、平衡常数计算及化学平衡影响等知识，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．