(I）汽車尾氣中的CO、NOx（主要為NO、NO2）己知成為大氣的主要污染物，使用稀土等催化劑能將CO、NO2...

問題詳情：

(I）汽車尾氣中的CO、NOx（主要為NO、NO2）己知成為大氣的主要污染物，使用稀土等催化劑能將CO、NO2、碳氧化合物轉化成無毒物質，從而減少汽車尾氣的污染。己知：

N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180.5kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)  △H=-221.0kJ·mol-1

C(s)+O2(g)= CO2 (g)  △H=-393.5kJ·mol-1

則CO、NO在催化劑作用下轉化成N2和CO2的熱化學方程式為_________.

(2)在恆温、恆容的密閉容器中，進行上述反應時，下列描述中，能説明該反應達到平衡的是_____（填字母）

a. NO和CO2濃度相等        b．NO百分含量保持不變

c．容器中氣體的壓強不變      d.2v正(CO2)=v逆(N2)

e．容器中混合氣體的密度保持不變  f．容器中混合氣體的平均相對分子質量保持不變

(3)為了測定在某種催化劑作用下CO、NO催化轉化成N2和CO2的反應速率，T1℃時，在一恆定的密閉容器中，某科研機構用氣體傳感器測得了不同期間的CO和NO的濃度如表(N2和CO2的起始濃度為0)

①前30s內的平均反應速率v(N2)=_______，T1℃時該反應的平衡常數K=_______

②研究表明：在使用等質量的催化劑時，增大催化劑的比表面積可提高化學反應速率。根據表中設計的實驗測得混合氣體中CO百分含量隨時間變化的曲線如圖l所示。則曲線I、II、III對應的實驗編號依次為_______

【回答】

【*】    (1). 2NO（g）+ 2CO（g）= N2（g）+ 2CO2（g）  △H= -746.5kJ•mol﹣1    (2). bcf    (3). 1.42×10-4mol.L-1. s-1    (4). 500    (5). ③② ①

【解析】

(1）己知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180.5kJ·mol-1 ；②2C(s)+O2(g)=2CO(g)  △H=-221.0kJ·mol-1 ；③C(s)+O2(g)= CO2 (g)  △H=-393.5kJ·mol-1

根據蓋斯定律：③×2-②-①， △H=-393.5kJ·mol-1 ×2-（-221.0kJ·mol-1）-（+180.5kJ·mol-1）= -746.5kJ•mol﹣1 ，則CO、NO在催化劑作用下轉化成N2和CO2的熱化學方程式為：2NO（g）+ 2CO（g）= N2（g）+ 2CO2（g）  △H= -746.5kJ•mol﹣1  。

(2)在恆温、恆容的密閉容器中，進行上述反應時，能説明該反應達到平衡的是a. NO和CO2濃度相等，不能説明是否改變，故a錯誤；b．NO百分含量保持不變，各組成成分不變，故B正確；c．本反應是氣體體積減小的反應，容器中氣體的壓強不變説明各組成成分不變，故C正確；d.應是1/2v正(CO2)=v逆(N2)，反應速率的方向相反，但不能滿足速率之比是相應的化學計量數之比，故d錯誤；e．密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變，容器中混合氣體的密度保持不變，無法確定是否平衡，故e錯誤； f．混合氣的平均相對分子質量是混合氣的質量和混合氣的總的物質的量的比值，質量不變，但物質的量是變化的，容器中混合氣體的平均相對分子質量保持不變，可以説明已達平衡，故f正確；故選bcf；(3)①根據表中數據，40s時達到平衡，列出三段式：

前30s內的平均反應速率：

T1℃時該反應的平衡常數：

②根據圖1中曲線I、II相比，平衡沒有移動，反應速率I慢於II，I和III相比，III反應快且平衡逆向移動，反應放熱反應，升温平衡逆向移動，而催化劑能提高反應速率但對平衡移動沒有影響，所以曲線I對應實驗③、II對應②、III對應③，故*：③② ①。

點睛：本題主要考查反應速率的計算、影響化學反應速率、化學平衡的因素、平衡狀態的判斷、蓋斯定律、平衡常數的計算，難度中等，(3)①是難點，根據表中數據，40s時達到平衡，列出三段式是解題的關鍵。

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：綜合題