Question

【題目】2013年初,霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區。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)。在密閉容器中發生該反應時,c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線,如圖所示。

據此判斷:

(1)該反應的ΔH____(填“>”或“<”)0。

(2)在T2溫度下,0~2 s內的平均反應速率v(N2)=____。

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

(4)若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態的是____(填代號)。

Answer 1

【答案】 < 0.025 mol·L-1·s-1 bd

【解析】考查化學反應速率的計算、勒夏特列原理，（1）先拐先平衡說明反應速率快，即T1>T2，根據圖像溫度低，CO2濃度大，說明正反應是放熱反應，即△H<0；（2）根據化學反應速率的數學表達式，v(CO2)=0.1/2mol/(L·s)=0.05mol/(L·s)，根據化學反應速率之比等于化學計量數之比，因此v(N2)=v(CO2)/2=0.025mol/(L·s)；（3）表面積越大，化學反應速率越快，但對化學平衡移動無影響，因此圖像是；（4）a、隨著反應的進行，v(正)減小，故a錯誤；b、平衡常數不變，說明溫度不變，反應達到平衡，故b正確；c、根據圖像，t1時，沒有達到平衡，故c錯誤；d、當質量分數不變，說明反應達到平衡，故d正確。