Question

10．（1）為了模擬催化轉化器的工作原來，在t℃時，將2molNO與1molCO沖入1L反應器中，反應過程中NO（g）、CO（g）、N₂（g）的物質的量濃度變化如圖所示
①則反應進行到10min時，NO的平均反應速率為0.04mol/L•min．
②15min～25min內NO、CO、N₂的濃度發生了變化，引起該變化的條件是降低溫度．
③當25min達到平衡后，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的反應為：
xC（s）+2NO_x（g）?N₂（g）+c（CO₂）△H=-bkJ•mol^-1．若使NO_x更加有效的轉化為無毒尾氣排放，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．添加適當地催化劑．

Answer 1

分析 （1）①根據公式v=$\frac{△c}{△t}$來進行計算即可；
②根據氮氣的變化來確定NO、CO的變化；結合圖象根據外界條件對化學平衡的影響來判斷；
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，增大了相當于增大了固體的接觸面積，加快了化學反應速率，對平衡無影響；
B．增大尾氣排放口，對反應速率和平衡不產生影響；
C．升高排氣管溫度，溫度升高，平衡左移，不利于NO_x轉化；
D．添加合適的催化劑，加快化學反應速率，對平衡無影響．

解答 解：（1）①反應進行到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NO、CO濃度在減少，N₂的濃度在增加，平衡向正反應方向移動，降低溫度，平衡向正反應方向移動，
故答案為：降低溫度；
③化學平衡常數等于平衡時生成物的濃度冪之積比上反應物濃度冪之積，所以K=$\frac{{c}^{2}（C{O}_{2}）c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）{c}^{2}（CO）}$，由平衡常數表達式可知一氧化氮的系數是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．此反應為放熱反應，
A．增加排氣管長度，增大了相當于增大了固體的接觸面積，加快了化學反應速率，故A正確；
B．增大尾氣排放口，對反應速率和平衡不產生影響，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轉化，故C錯誤；
D．添加合適的催化劑，加快化學反應速率，故D正確；
故答案為：AD．

點評 本題考查較為綜合，涉及反應熱的計算、反應自發性的判斷、化學反應速率和化學平衡的影響因素與圖象的關系、平衡常數的計算等知識，為高頻考點，題目難度中等．