Question

汽车尾气是城市的主要空气污染物，研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。

（1）汽车内燃机工作时发生反应：N₂(g) + O₂(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时，向5L密闭容器中充入6.5 mol N₂和7.5 mol O₂，在5 min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5 mol。

①5 min内该反应的平均速率υ (NO) =                ；在T ℃时，该反应的平衡常数K =              。

②反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是        （填序号）。

a．混合气体的密度        

b．混合气体的压强

c．正反应速率            

d．单位时间内，N₂和NO的消耗量之比

（2）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时，反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO₂ (g)＋N₂(g) 中NO的浓度[c(NO)]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。

①该反应的ΔH      0 （选填“＞”或“＜”）。

②若催化剂的表面积S₁＞S₂ ，在下图中画出c(NO) 在T₁、S₂  条件下达到平衡过程中的变化曲线。

Answer

（1）① 0.2 mol·L-1·min-1 （2分） 1.25（2分） ② c d（2分）

（2）① ＜（2分）

②如下图（2分）

【解析】

试题分析：：（1）①υ(NO)=△c(NO)/△t=△n(NO)/V△t=5min÷5L÷5min= 0.2 mol·L－1·min－1。利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量。

N2（g）+O2（g） 2NO（g），

起始（mol）：6.5 mol 7.5 mol 0

反应（mol）：2.5mol 2.5mol 5mol

平衡（mol）：4mol 5mol 5mol

平衡常数K =c2(NO)/c(N2)c(O2)=12/(1×0.8)= 1.25。

②a、质量守恒、容器体积不变，故密度一直不变，错误；b、该反应是反应气体体积不变的反应，所以无论反应是否达到平衡状态，体系的压强始终不变，错误；c、正反应速率逐渐减小最后不变，正确；d、单位时间内，N2和NO的消耗量之比不断增大，最后不变，正确，选cd。

（2）①由图可知T2>T1，升高温度，c(NO)增大，平衡逆向移动，即正反应是放热反应，△H<0。②增大催化剂的表面积能加快化学反应速率，缩短达平衡的时间而平衡不移动，图像见答案。

考点：考查化学反应速率和化学平衡。