Question

1．汽車尾氣是城市的主要空氣污染物，研究控制汽車尾氣成為保護環(huán)境的首要任務．
（1）汽車內燃機工作時發(fā)生反應：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一．T℃時，向5L密閉容器中充入6.5molN₂和7.5molO₂，在5min時反應達到平衡狀態(tài)，此時容器中NO的物質的量是5mol．
①5min內該反應的平均速率υ （NO）=0.2mol•L^-1•min^-1；在T℃時，該反應的平衡常數K=1.25．
②反應開始至達到平衡的過程中，容器中下列各項發(fā)生變化的是cd（填序號）．
a．混合氣體的密度         b．混合氣體的壓強
c．正反應速率             d．單位時間內，N₂和NO的消耗量之比
（2）當質量一定時，增大固體催化劑的表面積可提高化學反應速率．如圖表示在其他條件不變時，反應：2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g） 中NO的濃度[c（NO）]隨溫度（T）、催化劑表面積（S）和時間（t）的變化曲線．
①該反應的△H＜0 （選填“＞”或“＜”）．
②若催化劑的表面積S₁＞S₂，在圖中畫出c（NO） 在T₁、S₂條件下達到平衡過程中的變化曲線．

Answer 1

分析 （1）5min時反應達到平衡狀態(tài)，此時容器中NO的物質的量是5mol，則
濃度         N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），
開始       1.3            1.5             0
轉化       0.5             0.5            1
平衡       0.8             1              1
①結合v=$\frac{△c}{△t}$、K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比計算；
②結合平衡前速率、物質的量均在變化分析；
（2）①由圖可知，T₂先達到平衡，溫度高，且對應NO的濃度高，即升高溫度平衡逆向移動；
②若催化劑的表面積S₁＞S₂，平衡時濃度不變，但S₁對應的速率大，時間短．

解答 解：（1）5min時反應達到平衡狀態(tài)，此時容器中NO的物質的量是5mol，則
濃度         N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），
開始       1.3            1.5             0
轉化       0.5             0.5            1
平衡       0.8             1              1
①5min內該反應的平均速率υ （NO）=$\frac{1mol/L}{5min}$=0.2 mol•L^-1•min^-1，K=$\frac{{1}^{2}}{0.8×1}$=1.25，故答案為：0.2 mol•L^-1•min^-1；1.25；
②a．混合氣體質量、體積不變，則密度始終不變，故不選；         
b．該反應為氣體物質的量不變的反應，混合氣體的壓強始終不變，故不選；
c．正反應速率在平衡前一直減小，達到平衡時不變，故選；             
d．單位時間內，N₂和NO的消耗量之比一直在變化，不變時達到平衡，故選；
故答案為：c d；
（2）①由圖可知，T₂先達到平衡，溫度高，且對應NO的濃度高，即升高溫度平衡逆向移動，則該反應的△H＜0，故答案為：＜；
②若催化劑的表面積S₁＞S₂，平衡時濃度不變，但S₁對應的速率大，時間短，畫出c（NO） 在T₁、S₂條件下達到平衡過程中的變化曲線為，故答案為：．

點評 本題考查化學平衡計算，為高頻考點，把握圖中濃度的變化、速率及K的計算、平衡移動為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意平衡三段法的應用，題目難度不大．