Question

汽车尾气中含有CO、NO_x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。

I.已知4CO（g）+2NO₂（g）4CO₂（g）+N₂（g）∆H=﹣1200kJ•mol^﹣1

（1）该反应在___（填“高温、低温或任何温度”）下能自发进行。

（2）对于该反应，改变某一反应条件（温度T₁＞T₂），下列图象正确的是___（填标号）。

（3）某实验小组模拟上述净化过程，一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行投料。甲：NO₂ 0.2mol，CO 0.4mol；乙：NO₂ 0.1mol，CO 0.2mol。

经过一段时间后达到平衡状态。

①N₂的平衡体积分数：甲___乙（填“＞、＝、＜或不确定”，下同）。

②NO₂的平衡浓度：甲___乙。

③甲中CO的转化率为50%，该反应的平衡常数为___。

II.柴油汽车尾气中的碳烟（C）和NO_x可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下，将模拟尾气（成分如表所示）以相同的流速通过该催化剂测得所有产物（CO₂、N₂、N₂O）与NO的相关数据结果如图所示。

模拟尾气	气体（10mol）	碳烟
NO	O2	He
物质的量（mol）	0.025	0.5	9.475	一定量

（4）375℃时，测得排出的气体中含amol O₂和0.0525 mol CO₂，已知X为N₂，Y为N₂O，则a=___。

（5）实验过程中采用NO模拟NO_x，而不采用NO₂的原因是___。

Answer

低温 CD ＞ ＞ 10L/mol 0.45 NO2气体中有N2O4，不便进行定量测定

【解析】

根据化学反应的复合判据判断反应能否自发进行；根据影响化学平衡的因素判断图像的正确；根据平衡转化率计算化学平衡常数，根据图像和守恒法计算。

Ⅰ.已知4CO(g)＋2NO2(g)⇌ 4CO2(g)＋N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol−1

(1)ΔH=-1200 kJ·mol−1<0，正反应为气体体积减小的过程，即为熵减的过程，ΔS<0，结合复合判据ΔH-TΔS<0反应能自发进行，则该反应在低温时能自发进行；

(2)A.T1>T2，由T1到T2为降温，反应速率应减小，图像与实际不符，故A错误；

B.利用“先拐先平数值大”的原则，根据图中显示可得T1