Question

【題目】CO和NO是汽車尾氣的主要污染物．消除汽車尾氣的反應式之一為：2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）．請回答下列問題：
（1）一定溫度下，在一體積為VL的密閉容器中充人一定量的NO和CO時，反應進行到t時刻時達到平衡狀態(tài)，此時n（CO）=amol、n（NO）=2amol、n（N2）=bmol，且N2占平衡混合氣體總體積的 ．
①該反應的平衡常數(shù)K=（用只含a、V的式子表示）
②判斷該反應達到平衡的標志是（填序號）
A．v（CO2）生成=v（CO）消耗
B．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
C．混合氣體的密度不再改變
D．NO、CO、N2、CO2的物質(zhì)的量濃度均不再變化
（2）在一定溫度下，將2.0molNO、2.4molCO通入固定容積2L的密閉中，反應過程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，則：
①有害氣體NO的轉(zhuǎn)化率是 ， 0～15minCO2的平均反應速率v（CO2）= ． （保留小數(shù)點后三位）
②20min時，若改變反應條件，導致CO濃度減小，則改變的條件是 ． （填序號）．
A．增加CO的量 B．加入催化劑C．減小CO2的量 D．擴大容器體積．

Answer 1

【答案】
（1）；BD
（2）40%；0.027mol（L．min）；CD
【解析】解：（1）①平衡時n（CO）=amol、n（NO）=2amol、n（N2）=bmol，則根據(jù)方程式可知生成CO2是2bmol．又因為N2占平衡混合氣體總體積的 ，所以平衡時混合氣體的總的物質(zhì)的量是4b mol，則4bmol=bmol+2bmol+amol+2amol，解得b=3a，平衡常數(shù)K= = = ，所以答案是： ；②A．v（CO2）生成=v（CO）消耗 ， 均表示正反應速率，所以不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．混合氣體總質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量是變化的，因此混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變可以說明反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；C．在反應過程中氣體總質(zhì)量和容積始終是不變的，因此密度始終是不變的，則混合氣體的密度不再改變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；D．NO、CO、N2、CO2的物質(zhì)的量濃度均不再變化，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故D正確，故選：BD；（2）①發(fā)生反應：2NO+2CO=N2+2CO2 ， 平衡時CO是1.6mol，則消耗CO是2.4mol﹣1.6mol=0.8mol，根據(jù)方程式可知消耗NO是0.8mol，因此有害氣體NO的轉(zhuǎn)化率是 ×100%=40%，
v（N2）= = mol/（L．min），速率之比等于化學計量數(shù)之比，v（CO2）=2v（N2）=2× mol/（L．min）=0.027mol/（L．min），
所以答案是：40%；0.027mol/（L．min）；②A．增加CO的量，CO濃度增大，故A錯誤；B．加入催化劑平衡不移動，CO濃度不變，故B錯誤；C．減小CO2的量，平衡向正反應方向進行，CO濃度減小，故C正確；D．擴大容積體積，壓強減小，平衡雖然向逆反應方向進行，但平衡常數(shù)不變，CO濃度仍然減小，故D正確，故選：CD．
【考點精析】掌握化學平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學平衡狀態(tài)的判斷是解答本題的根本，需要知道化學平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．