Question

【题目】2017年5月5日，中国首架按照国际标准研制，拥有自主知识产权的大型客机C-919在上海浦东机场首飞，科学家在实验室研究利用催化技术将飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。

（1）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是____________。

A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度

C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积

（2）若将1 molNO和2 mol CO通入2 L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生上述反应，反应中生成的N2的物质的量浓度随时间的变化情况如图1所示。则NO从反应开始到平衡时的平均反应速率v(NO)=_________，4 min末CO的浓度为_____________ molL-1。

（3）已知上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系如图2所示。工业上催化装置比较适合的温度和压强是____________________。

Answer 1

【答案】 C D 0.05 molL-1·min-1 0.8 400 K，1 MPa

【解析】本题主要考查影响化学平衡的因素及其反应速率的计算。

(1)假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是CD。

A.使用催化剂不改变平衡状态，不影响反应物的转化率，故A不符合题意；B.升高反应体系的温度，平衡左移，NO的转化率降低，故B不符合题意；C.该反应放热，降低反应体系的温度，平衡右移，NO的转化率提高，故C符合题意；D.该反应气体物质的量减小，加压平衡右移，NO的转化率提高，故C符合题意。故选CD。

(2)NO从反应开始到平衡时的平均反应速率v(NO)=0.20/4 molL-1·min-1=0.05 molL-1·min-1，4 min末CO的浓度(1-0.2)molL-1=0.8 molL-1。

(3)工业上催化装置比较适合的温度和压强是400 K，1 MPa。