Question

1．汽车尾气是城市的主要空气污染物，研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务．
（1）汽车内燃机工作时发生反应：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一．T℃时，向5L密闭容器中充入6.5molN₂和7.5molO₂，在5min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5mol．
①5min内该反应的平均速率υ （NO）=0.2mol•L^-1•min^-1；在T℃时，该反应的平衡常数K=1.25．
②反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是cd（填序号）．
a．混合气体的密度         b．混合气体的压强
c．正反应速率             d．单位时间内，N₂和NO的消耗量之比
（2）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．如图表示在其他条件不变时，反应：2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g） 中NO的浓度[c（NO）]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线．
①该反应的△H＜0 （选填“＞”或“＜”）．
②若催化剂的表面积S₁＞S₂，在图中画出c（NO） 在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线．

Answer 1

分析 （1）5min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5mol，则
浓度         N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），
开始       1.3            1.5             0
转化       0.5             0.5            1
平衡       0.8             1              1
①结合v=$\frac{△c}{△t}$、K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比计算；
②结合平衡前速率、物质的量均在变化分析；
（2）①由图可知，T₂先达到平衡，温度高，且对应NO的浓度高，即升高温度平衡逆向移动；
②若催化剂的表面积S₁＞S₂，平衡时浓度不变，但S₁对应的速率大，时间短．

解答 解：（1）5min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5mol，则
浓度         N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），
开始       1.3            1.5             0
转化       0.5             0.5            1
平衡       0.8             1              1
①5min内该反应的平均速率υ （NO）=$\frac{1mol/L}{5min}$=0.2 mol•L^-1•min^-1，K=$\frac{{1}^{2}}{0.8×1}$=1.25，故答案为：0.2 mol•L^-1•min^-1；1.25；
②a．混合气体质量、体积不变，则密度始终不变，故不选；         
b．该反应为气体物质的量不变的反应，混合气体的压强始终不变，故不选；
c．正反应速率在平衡前一直减小，达到平衡时不变，故选；             
d．单位时间内，N₂和NO的消耗量之比一直在变化，不变时达到平衡，故选；
故答案为：c d；
（2）①由图可知，T₂先达到平衡，温度高，且对应NO的浓度高，即升高温度平衡逆向移动，则该反应的△H＜0，故答案为：＜；
②若催化剂的表面积S₁＞S₂，平衡时浓度不变，但S₁对应的速率大，时间短，画出c（NO） 在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线为，故答案为：．

点评 本题考查化学平衡计算，为高频考点，把握图中浓度的变化、速率及K的计算、平衡移动为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意平衡三段法的应用，题目难度不大．