Question

有利于可持续发展的生态环境是全国文明城市评选的测评项目之一。

（1）已知反应 2NO（g）+2CO（g）N₂（g）+2CO₂（g）    v _正=k _正·c²（NO）·c²（CO），v _逆=k _逆·c（N₂）·c²（CO₂）（k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关）。一定条件下进行该反应，测得 CO 的平衡转化率与温度、起始投料比m= 的关系如图 1 所示。

①达到平衡后，仅升高温度，k_正增大的倍数________填“>”“<”或“=”）k_逆增大的倍数。

②下列说法正确的是_______。

A 投料比：m₁<m₂<m₃

B 汽车排气管中的催化剂可提高 NO 的平衡转化率

C 当投料比 m＝2 时，NO 转化率比 CO 转化率小

D 当体系中 CO₂ 和 CO 物质的量浓度之比保持不变时，反应达到平衡状态

③若在 1L 的密闭容器中充入 1 molCO 和 1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO 的转化率为 40%， 则 k _正︰k _逆=_______（填写分数即可，不用化简）

（2）在 2L 密闭容器中充入 2mol CO 和 1mol NO₂，发生反应 4CO（g）+2NO₂（g）N₂（g）+4CO₂（g）   ΔH<0，如图 2 为平衡时 CO₂ 的体积分数与温度、 压强的关系。

①该反应达到平衡后，为在提高反应速率同时提高 NO 的转化率，可采 取的措施有______（填字母序号）

a 增加 CO 的浓度    b 缩小容器的体积 c 改用高效催化剂    d 升高温度

②若在 D 点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，达到的平衡状态可能是图中 A G 点中的______点。

（3）近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱（Ir）的催化作用下，密闭容器中的 H₂ 可高效转化酸性溶液中的硝态氮（NO₃^-），其工作原理如下图所示。若导电基体上的 Pt 颗粒增多，造成的后果是______。

Answer

< C D ab C 若Pt颗粒增多，NO3-更多转化为NH4+存在溶液中，不利于降低溶液中含氮量

【解析】

(1)①据图1所示，正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则k正增大的倍数＜k逆增大的倍数；
②A. 由图象可知，温度一定时，增大NO浓度，CO转化率增大，即起始投料比m越大时，CO转化率越大，所以投料比：m1＞m2＞m3，故A错误；
B. 催化剂只改变反应速率，不改变平衡转化率，故B错误；
C. 由反应计量关系可知，反应中NO、CO的变化量相同，平衡转化率α=×100%，所以平衡转化率与起始量成反比，即投料比m=2时CO转化率是NO转化率的2倍，故C正确；
D. 反应正向移动时CO2浓度增大，CO浓度减小，即平衡移动过程中二者浓度比值会发生变化，所以当二者比值不变时说明反应达到平衡，故D正确；
故答案为：CD；
③若在 1L 的密闭容器中充入 1 mol CO 和 1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO 的转化率为 40%，列三段式有：

达到平衡状态时正逆反应速率相等，则k 正•c2(NO)•c2(CO)=k 逆•c(N2)•c2(CO2)，
则；
(2)①a. 增加CO的浓度平衡正向移动，NO转化率提高，故a正确；
b. 缩小容器的体积相当于增大压强平衡正向移动，NO转化率提高，故b正确；
c. 改用高效催化剂，只改变化学反应速率不影响平衡移动，所以NO转化率不变，故c错误；
d. 该反应焓变小于零，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO转化率降低，故d错误；
故选ab；
②相同压强下降低温度平衡正向移动，CO2体积分数增大，同一温度下增大压强平衡正向移动CO2体积分数增大，所以符合条件的为C；
(3)由原理的示意图可知，若导电基体上的Pt颗粒增多，则NO3-会更多的转化成铵根，不利于降低溶液中的含氮量。