Question

【题目】为了减轻大气污染，可在汽车尾气排放处加装“催化净化器”装置。

（1）通过“催化净化器”的 CO、NO在催化剂和高温作用下可发生可逆反应，转化为参与大气循环的无毒混合气体，写出该反应的化学方程式是_______________________。

（2）在一定温度下，向1L密闭恒容容器中充入0.5 mol NO、2 mol CO，发生上述反应,20 s时反应达平衡，此时CO的物质的量为1.6 mol。请回答下列问题：

①前20s内平均反应速率υ(CO)为 ________，平衡时NO的转化率为________ ，混合气体的平均相对分子质量为 ___________。

②在该温度下反应的平衡常数K=__________。

③关于上述反应，下列叙述不正确的是_______（填编号）。

A.达到平衡时，移走部分CO2，平衡将向右移动，正反应速率加快

B.缩小容器的体积，平衡将向右移动

C.在相同的条件下，若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍，使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍，则应该选用乙催化剂

D.若保持平衡时的温度不变，再向容器中充入0.4molCO和0.8mol N2，则此时υ正＞υ逆

（3）恒温恒容下，该反应达到平衡的标志是 ________。

A、容器内压强不随时间变化 B、容器内各物质的浓度不随时间变化

C、容器内密度不随时间变化 D、容器内气体平均相对分子质量不随时间变化

Answer 1

【答案】2NO+2CO N2+ 2CO2 0.02mol·L-1·s-1 80﹪ 30.9 1.25 AD ABD

【解析】

（1）由NO、CO相互反应生成无毒的气体，即生成氮气和二氧化碳，该反应的化学反应方程式为2NO+2CON2+2CO2；

（2）在一定温度下，向1L密闭容器中充入0.5mol NO、2mol CO，发生上述反应，20s反应达平衡，此时CO的物质的量为1.6mol，依据化学平衡三段式列式计算：

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）

起始量（mol） 0.5 2 0 0

变化量（mol） 0.4 0.4 0.2 0.4

平衡量（mol） 0.1 1.6 0.2 0.4

前20s内平均反应速率υ（NO）== 0.02molL﹣1s﹣1；平衡时NO的转化率为×100%=80%；混合气体的平均相对分子质量为 =30.9，故答案为：0.02mol·L-1·s-1、80﹪、30.9；

体积为1L，物质的量数值为浓度数值，计算得到平衡常数K==1.25；故答案为:1.25；

③A．达到平衡时，移走部分CO2，平衡将向右移动，正反应速率减小，故A错误；

B．反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，压强增大，平衡将向右移动，故B正确；

C．催化剂对正逆反应速率影响程度相同，在相同的条件下，若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍，使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍，则应该选用乙催化剂，故C正确；

D．若保持平衡时的温度和压强不变，再向容器中充入0.4molCO和0.8mol N2，浓度商Qc==4＞K，平衡逆向进行，则此时υ正＜υ逆 ，故D错误；故答案为：AD；

（3）A.在恒温恒容条件下，由于该反应为非等体积的可逆反应，容器内压强不随时间变化说明反应达到平衡状态；B.容器内各物质的浓度不随时间变化说明可逆反应达到平衡状态；C.由于气体的总质量不变，容器的体积不变，则容器内密度不随时间变化，故密度不变不能说明反应达到平衡状态；D.在恒温恒容条件下，由于该反应为非等体积的可逆反应，则容器内气体平均相对分子质量不随时间变化能说明反应达到平衡状态；故答案为：ABD。