Question

环境问题备受世界关注．化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、硫化物等气体己成为大气污染的主要因素．
（1）CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白，反应方程式可表示为：CO+Hb?O₂   O₂+Hb?CO
实验表明，c（Hb?CO）即使只有c（Hb?O₂）的 1/50，也可造成人的智力损伤．
已知t℃时上述反应的平衡常数K=200，吸入肺部O₂的浓度约为1.0×10^-2mol?L^-1，若使c（Hb?CO）小于c（Hb?O₂）的 1/50，则吸入肺部CO的浓度不能超过

1.0×10^-6

mol?L^-1．
（2）汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”．
已知反应2NO（g）+2CO（g）   N₂（g）+2CO₂（g）△H=-113kJ?mol^-1
①为了模拟催化转化器的工作原理，在t℃时，将2molNO与1mol CO充入lL反应容器中，反应过程中NO（g）、CO（g）、N₂（g）物质的量浓度变化如右下图所示．反应进行到15min时，NO的平均反应速率为

0.4

15

mol?L^-1?min^-1（或0.027mol?L^-1?min^-1）

，
②观察在20min～30min内N₂（g）发生变化的曲线图，判断引起该变化的条件可能是

b

；
a．加入催化剂
b．降低体系温度
c．缩小容器体积为0.5L
d．增加CO₂的物质的量
（3）煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题．
已知：CO（g）+H₂O（g） H₂（g）+CO₂（g）的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

试回答下列问题
①上述正向反应是：

放热

反应（填“放热”、“吸热”）．
②某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，正反应速率

增大

（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强

增大

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③在830℃发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有

B、C

（选填A、B、C、D）．

	A	B	C	D
n（CO2）	3	1	0	1
n（H2）	2	1	0	1
n（CO）	1	2	3	0.5
n（H2O）	5	2	3	2

Answer 1

分析：（1）根据平衡常数计算，K=

c(O2)×c(Hb?CO)

c(CO)×c(Hb?O2)

=200；
（2）①根据图象可知在15min内NO的物质的量变化0.4mol，则NO的平均反应速率为=

0.4

15

 mol?L^-1?min^-1；
②加入催化剂，平衡不移动，缩小容器体积为0.5L，平衡向正反应方向移动，达平衡时，浓度应大于25min时的浓度，增加CO₂的物质的量，平衡向逆反应方向移动，氮气的平衡浓度降低；
（3）①根据表中数据可知，温度升高平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动；
②温度升高，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，压强增大；
③根据830℃时，平衡常数k=1计算．

解答：解：（1）根据平衡常数计算，K=

c(O2)×c(Hb?CO)

c(CO)×c(Hb?O2)

=200，若使c（Hb?CO）小于c（Hb?O₂）的 1/50，且吸入肺部O₂的浓度约为1.0×10^-2mol?L^-1，
则有

c(O2)

c(CO)

＞200× 50，则吸入肺部CO的浓度不能超过

1.0×10-2mol?L-1

10000

=1.0×10^-6mol?L^-1，故答案为：1.0×10^-6；
（2）①根据图象可知在15min内NO的物质的量变化0.4mol，则NO的平均反应速率为=

0.4

15

 mol?L^-1?min^-1，
故答案为：

0.4

15

 mol?L^-1?min^-1（或0.027 mol?L^-1?min^-1）；
②a、加入催化剂，平衡不移动，故a错误；
b、降低体系温度，平衡向正反应方向移动，故b正确；
c、缩小容器体积为0.5L，平衡向正反应方向移动，达平衡时，浓度应大于25min时的浓度，故c错误；
d、增加CO₂的物质的量，平衡向逆反应方向移动，氮气的平衡浓度降低，故d错误．
故答案为：b；
（3）①根据表中数据可知，温度升高平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，故答案为：放热；
②温度升高，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，压强增大，故答案为：增大；增大；
③根据830℃时，平衡常数k=1计算；
A、k=

2×3

5×1

＞1，反应向逆反应方向移动，故A错误；
B、k=

1×1

2×2

＜1，反应向正反应方向移动，故B正确；
C、只有反应物，反应向正反应方向移动，故C正确；
D、k=

1×1

0.5×2

=1．达到平衡状态，平衡不移动，故D错误．
故答案为：B、C．

点评：本题考查化学平衡移动计算，题目难度较大，本题注意平衡常数的利用．