(12分)汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ/mol,ΔS=-145 J/(mol·K)。
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施为________。
| A.加催化剂同时升高温度 | B.加催化剂同时增大压强 |
| C.升高温度同时充入N2 | D.降低温度同时增大压强 |
(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变),在_______时间段CO的转化率最大。
t1:增大NO的浓度 t2:降低温度
(4)通过计算判断该条件下反应能否自发进行。
(12分)在一固定容积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g);△H=" Q" KJ/mol其化学平衡常数K和温度t的关系如下:
| t℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)上述反应中Q 0 (选填“>”或“<”)
(2)能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是 。
a. 容器中压强不变 b. 反应热不变 c. v正(H2) =v逆(CO) d. CO2的质量分数不变
(3)温度为850℃时,可逆反应CO(g)+H2O(g)
850℃时物质的浓度(mol/L)的变化
| 时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | c1 | c 2 | c 3 | c 3 |
| 4 | c 1 | c 2 | c 3 | c 3 |
| 5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
| 6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 | |
②反应在4min~5min之间,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是 表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是
a . 增加水蒸气 b. 降低温度 c. 使用催化剂 d. 增加氢气浓度
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入1mol N2和3mol H2,平衡后NH3的体积分数为a;若在恒温、恒容条件下向平衡体系中通入lmol N2和3mol H2,平衡后NH3的体积分数为b,则a b(填“大于”、“等于”、“小于”)。
(2)有一带有刻度的容器被一种特殊的隔膜分成左右两部分,如下图所示:![]()
若该隔膜为阳离子交换膜(只允许阳离子自由通过),且将该膜固定在3处,左边充满滴有少量KSCN溶液的FeCl2溶液,右边充满酸性KMnO4溶液,一段时间后可观察到的现象:左 ,右 。(从下列选项中选择)
| A.无观显现象 | B.溶液变为红色 | C.溶液红色变浅 | D.有红褐色沉淀生成 |
在80℃时,0.40mol的N2O4气体充入 2L已经抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
| 时间(s) n(mol) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| n(N2O4) | 0.40 | a | 0.20 | c | d | e |
| n(NO2) | 0.00 | 0.24 | b | 0.52 | 0.60 | 0.60 |
(1)计算20s—40s内用N2O4表示的平均反应速率为 。
(2)计算在 80℃时该反应的平衡常数K 。
(3)能判断该反应是否已达化学平衡状态的依据是________________。
a.容器中压强不变
b.混合气体中c(N2O4)不变
c.v正(NO2)=v逆(N2O4)
d.混合气体密度不变
e.混合气体的平均摩尔质量不变
f.c(N2O4)= c(NO2)
(4)反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色 (填“变浅”、“变深”或“不变”)。
(5)要增大该反应的K值,可采取的措施有(填序号) ,若要重新达到平衡时,使[NO2]/[N2O4]值变小,可采取的措施有(填序号) 。
A.增大N2O4的起始浓度 B.向混合气体中通入NO2
C.使用高效催化剂 D.升高温度
(6)如右图是 80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线,请在该图中补画出该反应在 60℃时N2O4物质的量的变化曲线。