Question

10．（1）為了模擬催化轉(zhuǎn)化器的工作原來，在t℃時，將2molNO與1molCO沖入1L反應(yīng)器中，反應(yīng)過程中NO（g）、CO（g）、N₂（g）的物質(zhì)的量濃度變化如圖所示
①則反應(yīng)進(jìn)行到10min時，NO的平均反應(yīng)速率為0.04mol/L•min．
②15min～25min內(nèi)NO、CO、N₂的濃度發(fā)生了變化，引起該變化的條件是降低溫度．
③當(dāng)25min達(dá)到平衡后，若保持體系溫度為t℃，再向容器中充入NO、N₂氣體各1mol，平衡將向左移動（填“向左”、“向右”或“不”）．
（2）利用活性炭涂層排氣管處理NOx的反應(yīng)為：
xC（s）+2NO_x（g）?N₂（g）+c（CO₂）△H=-bkJ•mol^-1．若使NO_x更加有效的轉(zhuǎn)化為無毒尾氣排放，以下措施理論上可行的是AD．
A．增加排氣管長度    B．增大尾氣排放口
C．升高排氣管溫度    D．添加適當(dāng)?shù)卮呋瘎��?

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)公式v=$\frac{△c}{△t}$來進(jìn)行計算即可；
②根據(jù)氮氣的變化來確定NO、CO的變化；結(jié)合圖象根據(jù)外界條件對化學(xué)平衡的影響來判斷；
③再向容器中充入NO、N₂氣體各1mol，分母增加的幅度大，導(dǎo)致Q_C減小由此確定平衡移動方向；
（2）A．增加排氣管長度，增大了相當(dāng)于增大了固體的接觸面積，加快了化學(xué)反應(yīng)速率，對平衡無影響；
B．增大尾氣排放口，對反應(yīng)速率和平衡不產(chǎn)生影響；
C．升高排氣管溫度，溫度升高，平衡左移，不利于NO_x轉(zhuǎn)化；
D．添加合適的催化劑，加快化學(xué)反應(yīng)速率，對平衡無影響．

解答 解：（1）①反應(yīng)進(jìn)行到10min時，圖象分析可知NO濃度變化為2mol/L-1.6mol/L=0.4mol/L，NO的平均反應(yīng)速率=$\frac{0.4mol/L}{10min}$=0.04mol/L•min，
故答案為：0.04mol/L•min；
②由圖象可知，15min～25min內(nèi)NO、CO濃度在減少，N₂的濃度在增加，平衡向正反應(yīng)方向移動，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，
故答案為：降低溫度；
③化學(xué)平衡常數(shù)等于平衡時生成物的濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積，所以K=$\frac{{c}^{2}（C{O}_{2}）c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）{c}^{2}（CO）}$，由平衡常數(shù)表達(dá)式可知一氧化氮的系數(shù)是2次方，所以再向容器中充入NO、N₂氣體各1mol，分母增加的幅度大，導(dǎo)致Q_C減小，即平衡逆向移動，即向左移動，
故答案為：向左；
（2）xC（s）+2NO_x（g）?N₂（g）+xCO₂ （g）△H=-b kJ•mol^-1．此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
A．增加排氣管長度，增大了相當(dāng)于增大了固體的接觸面積，加快了化學(xué)反應(yīng)速率，故A正確；
B．增大尾氣排放口，對反應(yīng)速率和平衡不產(chǎn)生影響，故B錯誤；
C．升高排氣管溫度，溫度升高，平衡左移，不利于NO_x轉(zhuǎn)化，故C錯誤；
D．添加合適的催化劑，加快化學(xué)反應(yīng)速率，故D正確；
故答案為：AD．

點評 本題考查較為綜合，涉及反應(yīng)熱的計算、反應(yīng)自發(fā)性的判斷、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素與圖象的關(guān)系、平衡常數(shù)的計算等知識，為高頻考點，題目難度中等．