[题目]工业上.常采用氧化还原方法处理尾气中的CO.NO.方法1:氧化法.沥青混凝土可作为反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化剂.图甲表示在相同的恒容密闭容器.相同起始浓度.相同反应时间段下.使用同质量的不同沥青混凝土(α型.β型)催化时.CO的转化率与温度的关系.(1)在a.b.c.d四点中.未达到平衡状态的是 .(2)已知c� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】工业上，常采用氧化还原方法处理尾气中的CO、NO。

方法1：氧化法。沥青混凝土可作为反应：2CO（g）＋O2（g）2CO2（g）的催化剂。图甲表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土（α型、β型）催化时，CO的转化率与温度的关系。

（1）在a、b、c、d四点中，未达到平衡状态的是____。

（2）已知c点时容器中O2浓度为0.04mol·L-1，则50℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝____（用含x的代数式表示）。

（3）下列关于图甲的说法正确的是____。

A．CO转化反应的平衡常数K（a）＜K（c）

B．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大

C．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高

D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性

方法2：还原法。某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟（C）和NOx。不同温度下，将模拟尾气（成分如表所示）以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物（CO2、N2、N2O）与NO的相关数据结果如图乙所示。

模拟尾气	气体（10 mol）			碳烟
模拟尾气	NO	O2	He	碳烟
物质的量（mol）	0.025	0.5	9.475	n

（4）375℃时，测得排出的气体中含0.45molO2和0.052molCO2，则Y的化学式为____。

（5）实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是____。

【答案】a BD N2 由于存在反应2NO2N2O4会导致一定的分析误差

【解析】

此题为化学平衡的综合题，有判断有计算，平衡的判断和平衡常数的计算。图像要根据横纵坐标的意义和曲线的变化情况进行判断。

（1）CO和O2反应是放热反应，当达到平衡后升高温度，CO的转化率降低，所以，b、c、d点表示平衡状态，a点对应的状态是不平衡状态。

（2）令CO起始浓度为a mol·L-1。

2CO（g）＋O2（g）2CO2（g）

起始浓度（mol·L-1）： a 0

转化浓度（mol·L-1）： ax ax

平衡浓度（mol·L-1）：a（1-x） 0.04 ax

。

（3）CO和O2反应是放热反应，a点未达到平衡，没有平衡常数。若达到平衡后，温度升高，平衡向左移动，平衡常数K减小，A项错误；观察图象知，β催化剂作用下CO的转化速率大于α催化剂，B项正确；有效碰撞几率与反应速率有关，温度越高，反应速率越大，有效碰撞几率越高，故在图象中e点有效碰撞几率最高，C项错误；催化剂需要一定活性温度，转化率出现突变，可能是因温度高而催化剂失去活性，D项正确。故选BD。

（4）观察图象，NO生成X、Y的转化率之和为24％，即NO参加反应的物质的量n（NO）＝0.025mol×（16％＋8％）＝0.006 mol，根据原子守恒，X和Y的物质的量之和等于0.003mol。先根据O原子守恒求N2O的物质的量，再根据N守恒求N2的物质的量。

由投入各物质和排出各物质的物质的量知，

NO＋C＋O2→CO2＋N2＋N2O

物质的量：0.006 0.05 0.052 0.001 0.002

根据图象，X的体积是Y的2倍。故Y为N2。

（5）NO2、N2O4共存，二者存在转化平衡，用NO2模拟实验会产生较大误差。

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