Question

4．利用催化技術可將汽車尾氣中的NO和CO轉變成CO₂和N₂，化學方程式如下：2NO+2CO$\stackrel{催化劑}{?}$2CO₂+N₂．某溫度下，在容積不變的密閉容器中通入NO和CO，測得不同時間的NO和CO的濃度如下表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）/×10-3 mol•L-1	1.00	0.45	0.25	0.15	0.10	0.10
c（CO）/×10-3 mol•L-1	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

下列說法中，不正確的是（　　）

• A． 2s內的平均反應速率υ（N₂）=1.875×10^-4mol•L^-1•s^-1
• B． 在該溫度下，反應的平衡常數K=5
• C． 若將容積縮小為原來的一半，NO轉化率大于90%
• D． 使用催化劑可以提高單位時間CO和NO的處理量

Answer 1

分析 A.2s內△c（NO）=（1-0.25）×10^-3 mol•L^-1=7.5×10^-4 mol•L^-1，則△c（N₂）=$\frac{1}{2}$△c（NO）=3.75×10^-4 mol•L^-1，再根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（N₂）；
B.4s時處于平衡狀態，計算平衡常二氧化碳、氮氣濃度，再根據K=$\frac{{c}^{2}（C{O}_{2}）×c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×{c}^{2}（CO）}$計算平衡常數；
C．原平衡時NO轉化率為$\frac{（1-0.1）×1{0}^{-3}mol/L}{1×1{0}^{-3}mol/L}$=90%，若將容積縮小為原來的一半，增大壓強，平衡正向移動，NO轉化率增大；
D．使用催化劑加快反應速率．

解答 解：A.2s內△c（NO）=（1-0.25）×10^-3 mol•L^-1=7.5×10^-4 mol•L^-1，則△c（N₂）=$\frac{1}{2}$△c（NO）=3.75×10^-4 mol•L^-1，則v（N₂）=$\frac{3.75×1{0}^{-4}mol/L}{2s}$=1.875×10^-4mol•L^-1•s^-1，故A正確；
B.4s時處于平衡狀態，平衡時NO為1.0×10^-3 mol•L^-1，則：
                      2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）
起始量（×10^-3 mol•L^-1）：1       3.6     0      0
變化量（×10^-3 mol•L^-1）：0.9     0.9     0.9    0.45
平衡量（×10^-3 mol•L^-1）：0.1     2.7     0.9    0.45
則平衡常數K=$\frac{{c}^{2}（C{O}_{2}）×c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×{c}^{2}（CO）}$=$\frac{（0．{9×1{0}^{-3}）}^{2}×0.45×1{0}^{-3}}{（0.1×1{0}^{-3}）^{2}×（2.7×1{0}^{-3}）^{2}}$=5000，故B錯誤；
C．原平衡時NO轉化率為$\frac{（1-0.1）×1{0}^{-3}mol/L}{1×1{0}^{-3}mol/L}$=90%，若將容積縮小為原來的一半，增大壓強，平衡正向移動，NO轉化率增大，故新平衡時NO轉化率大于90%，故C正確；
D．使用催化劑加快反應速率，可以提高單位時間CO和NO的處理量，故D正確，
故選：B．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、反應速率計算與含義、化學平衡常數等，難度不大，注意三段式在化學平衡計算中應用．