Question

汽车尾气中含有CO、NO₂等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。

（1）(1)4CO(g)+2NO2(g)4CO₂(g)+N₂(g) ΔH=－1200 kJ·mol－1

对于该反应，温度不同(T2>T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是________(填序号)；

(2)汽车尾气中CO与H₂O(g)在一定条件下可以发生反应：

CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) ΔH<0。

820 ℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K=1.0。

起始物质的量	甲	乙	丙
n(H2O)/mol	0.10	0.20	0.20
n(CO)/mol	0.10	0.10	0.20

①该反应的平衡常数表达式为___________

②平衡时，甲容器中CO的转化率是              。比较下列容器中CO的转化率：乙         甲；丙          甲(填“>”、“=”或“<”)。

③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，则温度           （填“升高”或“降低”），平衡常数K             (填“增大”、“减小”或“不变”)。

Answer

（1）乙（2）①K=c(CO2)•c(H2)/c(CO)•c(H2O) ②50% ＞ = ③降低 增大

【解析】

试题分析：（1）③甲：升高温度，化学平衡逆向移动，化学反应速率会迅速增大，会离开原来的速率点，故甲错误；乙：升高温度，化学反应速率会迅速增大，所以T2时先达到化学平衡状态，并且化学平衡逆向移动，二氧化氮的转化率减小，故乙正确；丙：对于反应：4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)，T不变，增大压强，平衡正向移动，一氧化碳的体积分数会减小，故丙错误，答案选乙；

（2）①化学平衡常数K=各个生成物平衡浓度系数次方的乘积/各个反应物平衡浓度系数次方的乘积＝c(CO2)•c(H2)/c(CO)•c(H2O)；

②设甲容器中CO的变化量是x，

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

初始量（mol） 0.1 0.1 0 0

变化量（mol）x x x x

平衡量（mol）0.1-x 0.1-x x x

则x×x/(0.1−x)×(0.1−x)=1，解得x=0.5，所以甲容器中CO的转化率为50%；根据投料情况知道，乙相当于在甲的基础上增加了水蒸气的投料，所以会使得一氧化碳的转化率增大，丙装置投料是甲装置的2倍，对于化学反应前后系数和不变的反应来说，建立的平衡是等效的，所以两种情况下，转化率是相等的；

③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，由于正反应是放热反应，则温度降低，平衡常数K增大。

考点：考查化学平衡移动的影响因素以及有关化学平衡的转化率、平衡常数的计算等方面的知识