Question

【題目】汽車尾氣是城市空氣的主要污染物，如何減少汽車尾氣（CO、NOx等）的污染是重要的科學研究課題。

（1）一定條件下的密閉容器中，進行反應：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，下列說法不能說明該反應達到平衡的是____（填字母）。

A．NO的生成速率與NO的消耗速率相等 B．υ(CO)=υ(CO2)

C．體系的壓強保持不變 D．各物質的濃度保持不變

（2）可用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應的化學方程式為：C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）△H＞0某研究小組向密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T1℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

濃度/mol·L﹣1 時間/min	NO	N2	CO2
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017

①寫出該反應的平衡常數表達式：K=____________________。

②30min后，改變某一條件，平衡發生了移動，則改變的條件是_______________；若升高溫度，NO濃度將_______（填“增大”、“不變”或“減小”）。

③計算從0～20min內，NO的平均反應速率為___________________。

（3）在一定溫度和壓強下，CO和H2催化合成二甲醚的反應為：3H2（g）+3CO（g） CH3OCH3（g）+CO2（g），若一體積可變的密閉容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2，經一定時間達到平衡，并測得平衡時混合氣體密度是同溫同壓下起始時的1.6倍。則：反應開始時正、逆反應速率的大小：υ(正）____υ(逆)（填“ >”、“ < ”或“=”）。

Answer 1

【答案】 B 減少CO2濃度 減小 0.003mol/（L·min >

【解析】(2)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，反應是氣體體積減小的反應；A．NO的生成速率與NO的消耗速率相等是平衡標志，故A正確；B．反應速率之比等于化學方程式計量數之比，為正反應速率之比，v(CO)=v(CO2)不能說明反應達到平衡狀態，故B錯誤；C．反應前后氣體物質的量變化，體系的壓強保持不變說明反應達到平衡狀態，故C正確；D．各物質的濃度保持不變是平衡標志，故D正確；故答案為B；

(2)①C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H＞0，固體不寫入平衡常數表達式，平衡常數K=；
②根據表中數值知，NO、二氧化碳的濃度減小，氮氣的濃度增大，說明改變條件是分離出二氧化碳物質，反應是吸熱反應，升溫平衡正向進行，一氧化氮濃度減小；

③從0～20min內，NO的平均反應速率v==0.003mol/Lmin；

(3)反應前后氣體總質量不變，同溫、同壓下，達到平衡時，氣體密度增大，即氣體體積縮小；平衡時混合氣體密度是同溫同壓下起始時的1.6倍，則總物質的量變為原先的0.625倍，總物質的量=8×0.625=5mol，反應前后減少了3mol，說明開始向正反應進行，v(正)＞v(逆)。