Question

【題目】2013年初,霧霾天氣多次肆虐我國(guó)中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。

汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí),c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線,如圖所示。

據(jù)此判斷:

(1)該反應(yīng)的ΔH____(填“>”或“<”)0。

(2)在T2溫度下,0~2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=____。

(3)當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí),增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。___________________

(4)若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是____(填代號(hào))。

Answer 1

【答案】 < 0.025 mol·L-1·s-1 bd

【解析】考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、勒夏特列原理，（1）先拐先平衡說明反應(yīng)速率快，即T1>T2，根據(jù)圖像溫度低，CO2濃度大，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H<0；（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，v(CO2)=0.1/2mol/(L·s)=0.05mol/(L·s)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，因此v(N2)=v(CO2)/2=0.025mol/(L·s)；（3）表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，但對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無影響，因此圖像是；（4）a、隨著反應(yīng)的進(jìn)行，v(正)減小，故a錯(cuò)誤；b、平衡常數(shù)不變，說明溫度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，故b正確；c、根據(jù)圖像，t1時(shí)，沒有達(dá)到平衡，故c錯(cuò)誤；d、當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故d正確。