汽車尾氣中含有NO、CO和碳顆粒等有害物質，已成為某些大城市空氣的主要污染源。(1)汽車燃料中一般不含氮元素，...

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問題詳情：

汽車尾氣中含有NO、CO和碳顆粒等有害物質，已成為某些大城市空氣的主要污染源。

(1)汽車燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因為(可逆反應，用化學方程式表示)________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

且汽缸內温度越高，單位時間內NO排放量越大，試分析其原因____________________。

(2)治理汽車尾氣中NO和CO污染的一種方法是將其轉化為無害的CO2和N2，反應原理：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＜0

某研究小組在三個容積均為5 L的恆容密閉容器中，分別充入0.4 mol NO和0.4 mol CO，在三種不同實驗條件下進行上述反應(體系各自保持温度不變)，反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示。

①計算實驗Ⅱ從開始至達到平衡時的反應速率v(NO)＝________________。

②圖中三組實驗從開始至達到平衡時的反應速率v(NO)由大到小的順序為________(填序號)。

③與實驗Ⅱ相比，實驗Ⅰ和實驗Ⅲ分別僅改變一種反應條件，所改變的條件和判斷的理由：

實驗Ⅰ________________________________________________________________________；

實驗Ⅲ________________________________________________________________________。

④三組實驗中CO的平衡轉化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)、αⅢ(CO)的大小關係為______________。

【回答】

*　(1)N2＋O22NO　温度升高，反應速率加快

(2)①1.75×10－3 mol·L－1·min－1

②Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ

③升高温度；達到平衡時的時間比Ⅱ縮短，起始壓強增大加催化劑；達到平衡的時間比Ⅱ縮短，平衡沒有移動

④αⅡ(CO)＝αⅢ(CO)＞αⅠ(CO)

解析　(1)汽車尾氣中含有NO，原因是空氣中的氮氣和氧氣在高温或放電的條件下生成NO，該反應温度越高，反應速率越快，故汽車啟動後，汽缸的温度越高，單位時間內NO的排放量越大。

(2)①實驗Ⅱ從開始到平衡時壓強從320 kPa降低至250 kPa，總物質的量濃度由0.16 mol·L－1變為0.125 mol·L－1，根據反應方程式2NO＋2CO===N2＋2CO2，總濃度減少0.035 mol·L－1，反應的NO的濃度為0.07 mol·L－1，則v(NO)＝＝1.75×10－3 mol·L－1·min－1。②根據圖像可知，三種條件下反應速率由大到小的順序為Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ。③與實驗Ⅱ比，實驗Ⅰ改變的條件是升高温度，因為達到平衡的時間比Ⅱ縮短，起始壓強增大。與實驗Ⅱ比，實驗Ⅲ改變的條件是加催化劑，因為達到平衡的時間比Ⅱ縮短，平衡沒有移動。④三組實驗中CO的轉化率：Ⅲ、Ⅱ的轉化率相等，反應Ⅰ的壓強改變量由400到350，反應Ⅲ、Ⅱ的壓強改變量由320到250，故Ⅰ轉化率最小，故αⅡ(CO)＝αⅢ(CO)＞αⅠ(CO)。