Question

【題目】汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對(duì)汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體。

（1）已知：4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－1 200 kJ·mol－1

對(duì)于該反應(yīng)，溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時(shí)，下列圖像正確的是________(填代號(hào))。

（2）汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0。820 ℃時(shí)在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中，起始時(shí)按照下表進(jìn)行投料，達(dá)到平衡狀態(tài)，K＝1.0。

起始物質(zhì)的量	甲	乙	丙
n(H2O)/mol	0.10	0.20	0.20
n(CO)/mol	0.10	0.10	0.20

①平衡時(shí)，甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率是____________。比較下列容器中CO的轉(zhuǎn)化率：乙________甲；丙________甲(填“>”、“＝”或“<”)。

②丙容器中，通過改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則溫度____________(填“升高”或“降低”)，平衡常數(shù)K__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】 乙 50% ＞ = 降低 增大

【解析】（1）甲．升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)迅速增大，會(huì)離開原來的速率點(diǎn)，故甲錯(cuò)誤；乙．升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)迅速增大，所以T2時(shí)先達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，并且化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，二氧化氮的轉(zhuǎn)化率減小，故乙正確；丙．對(duì)于反應(yīng)：4CO（g）+2NO2（g）4CO2（g）+N2（g），T不變，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)會(huì)減小，故丙錯(cuò)誤；故答案 為乙。

（2）①設(shè)甲容器中CO消耗的物質(zhì)的量為x，
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）
初始量：0.1 0.1 0 0
變化量：x x x x
平衡量：0.1-x0.1-x x x
則K==1，
解得x=0.5，所以甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率=×100%=50%；
根據(jù)投料情況知道，乙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上增加了水蒸氣的投料，所以會(huì)使得一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，丙裝置投料是甲裝置的2倍，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)前后系數(shù)和不變的反應(yīng)來說，建立的平衡是等效的，所以兩種情況下，轉(zhuǎn)化率是相等的；
③丙容器中，通過改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，需要使化學(xué)平衡向著正向移動(dòng)，由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，要增大一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)該降低溫度；由于平衡向著正向移動(dòng)，反應(yīng)物濃度減小，生成物濃度增大，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)增大。