Question

近年来，我国机动车保有量持续增长，汽车尾气排放已成为城市的主要污染源，汽车尾气催化净化成为及其重要的环保产业。回答下列问题：

(1)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N₂(g)+CO₂(g)  △H<0。  在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30

①第一次达平衡时，NO的转化率为_____________ ，T₁℃时，该反应的平衡常数K＝_______________。

②30min后只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________;

③若保持与上述反应前30min的反应条件不变，起始时NO的浓度为2.50mol·L^-1，则反应达平衡时c(NO)=________。

④若升高温度为T₂℃，该反应是平衡常数K减小，原因是_______________。

(2)在汽车排气管加装催化转换器，可有效降低污染物的浓度。已知，催化转换器的效率计算：

η_i= ×100%。η_i为排气污染物i的催化效率；c₁(i)为排气污染物i在入口处的浓度；c₂(i)为排气污染物i在出口处的浓度。JPG三元催化剂的部分实验数据如下表：

	温度/℃	流量/(m^3·h^-1)	CxHy/(10^6ppm)	CO/%	NOx/(10^6ppm)
入口	100	0.2	139	2.66	21
出口	31	0	0

①在上述条件下，η(CO)、η(NO_x)均达100%，η(C_xH_y)=_____________。

②两种不同的催化剂JFG和HPA-8在不同温度、流量下C_xH_y的去除率如图所示：

比较两种催化剂在不同温度下对C_xH_y的转化效率，由此可得出的结论是____________。

Answer

50% 0.25 缩小容器的体积或通入一定量的NO或通入少量等物质的量的N2、CO2（答出一条即可） 1.25 mol·L-1 该反应为放热反应，故温度升高，平衡常数减小 77.7% 100~200℃，JFG对CxHy的去除率优于HPA-8，300℃时，HPA-8对CxHy的去除率要好于JFG（合理答案均可）

【解析】试题分析：(1)①利用“三段式”计算转化率、平衡常数；②根据影响平衡移动的因素分析；③根据平衡常数不变计算。④若升高温度，该反应是平衡常数K减小，说明平衡逆向移动；(2) ①根据ηi= ×100%计算；②根据图像分析。

解析：(1)①

NO的转化率为 50%；平衡常数= 0.25；

②30min后反应物、生成物浓度都增大，但平衡常数没变，根据影响平衡移动的因素，可能改变的条件是缩小容器的体积或通入一定量的NO或通入少量等物质的量的N2、CO2；③根据平衡常数不变计算

,x=0.625，反应达平衡时c(NO)=2.5-1.25=1.25 mol·L-1。④若升高温度，该反应是平衡常数K减小，说明平衡逆向移动，所以该反应为放热反应；(2) ①根据ηi= ×100%=77.7%；②根据图像，100~200℃，JFG对CxHy的去除率优于HPA-8，300℃时，HPA-8对CxHy的去除率要好于JFG。

点睛：平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变。