Question

【題目】2017年5月5日，中國首架按照國際標(biāo)準(zhǔn)研制，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型客機(jī)C-919在上海浦東機(jī)場(chǎng)首飛，科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室研究利用催化技術(shù)將飛機(jī)尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，其反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。

（1）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是____________。

A.選用更有效的催化劑 B.升高反應(yīng)體系的溫度

C.降低反應(yīng)體系的溫度 D.縮小容器的體積

（2）若將1 molNO和2 mol CO通入2 L的恒容密閉容器中，在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)中生成的N2的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化情況如圖1所示。則NO從反應(yīng)開始到平衡時(shí)的平均反應(yīng)速率v(NO)=_________，4 min末CO的濃度為_____________ molL-1。

（3）已知上述反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系如圖2所示。工業(yè)上催化裝置比較適合的溫度和壓強(qiáng)是____________________。

Answer 1

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

【解析】本題主要考查影響化學(xué)平衡的因素及其反應(yīng)速率的計(jì)算。

(1)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是CD。

A.使用催化劑不改變平衡狀態(tài)，不影響反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故A不符合題意；B.升高反應(yīng)體系的溫度，平衡左移，NO的轉(zhuǎn)化率降低，故B不符合題意；C.該反應(yīng)放熱，降低反應(yīng)體系的溫度，平衡右移，NO的轉(zhuǎn)化率提高，故C符合題意；D.該反應(yīng)氣體物質(zhì)的量減小，加壓平衡右移，NO的轉(zhuǎn)化率提高，故C符合題意。故選CD。

(2)NO從反應(yīng)開始到平衡時(shí)的平均反應(yīng)速率v(NO)=0.20/4 molL-1·min-1=0.05 molL-1·min-1，4 min末CO的濃度(1-0.2)molL-1=0.8 molL-1。

(3)工業(yè)上催化裝置比較適合的溫度和壓強(qiáng)是400 K，1 MPa。