Question

超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂，化学方程式如下：2NO＋2CO2CO₂＋N₂。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
c(NO)/(10^－4mol·L^－1)	10	4.5	2.5	1.5	1.0	1.0
c(CO)/(10^－3mol·L^－1)	36.0	30.5	28.5	27.5	27.0	27.0

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：

(1) 已知该反应ΔS<0，在上述条件下反应能够自发进行，则反应的ΔH________0(填写“>”“<”或“＝”)。

(2)前2 s内的平均反应速率v(N₂)＝________。

(3)在该温度下，反应的平衡常数表达式K＝________。

(4)假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是________。

A．选用更有效的催化剂  B．升高反应体系的温度

C．降低反应体系的温度  D．缩小容器的体积

Answer

< 1.9×10－4 mol·L－1·s－1 CD

【解析】

(1)反应自发进行，说明ΔH－TΔS<0，该反应的ΔS<0，故答案为< ；

(2)2 s时，Δc(NO)＝7.5×10－4 mol·L－1，v(NO)＝3.75 ×10－4 mol·L－1·s－1，反应速率比等于方程式化学计量数之比，v(N2)＝1.875×10－4 mol·L－1·s－1，小数点后保留一位有效数字，应为1.9×10－4 mol·L－1·s－1；

(3)由反应方程式2NO＋2CO2CO2＋N2可知 K＝；

(4)提高NO转化率，即平衡右移，A项使用催化剂不影响平衡；B项升高温度，平衡左移，C项降低温度，平衡右移；D项缩小容器体积，相当于加压，平衡右移，故答案为CD。