霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū),京津地區(qū)一度誕生了“霧霾假期”。要有效控制霧霾改善大氣質量,有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應時,c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線,如圖所示。據此判斷:
①該反應的ΔH <<0(填“>”或“<”)。
②在T1溫度下,0~2s內的平均反應速率v(N2)=0.05mol/(L?s)0.05mol/(L?s)。
③當固體催化劑的質量一定時,增大其表面積可提高化學反應速率.若催化劑的表面積S1<S2,在圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線
。
④若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是 dd(填字母)。
(2)一氧化碳是一種用途相當廣泛的化工基礎原料??梢赃€原金屬氧化物,還可以用來合成很多有機物如甲醇等.在壓強為0.1MPa條件下,將amolCO與3amolH2的混合氣體在催化劑作用下反應生成甲醇:CO+2H2(g)=CH3OHΔH=-bkJ?mol-1。
①若容器容積不變,下列措施可提高CO轉化率的是 BDBD。
A.升高溫度
B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充入He,使體系總壓強增大
D.再充入1molCO和3molH2
②經測定不同溫度下該反應的平衡常數(shù)如下:


溫度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
<
<
v逆(填“>”、“<”或“=”)。③汽車燃油不完全燃燒時產生CO,有人設想按下列反應除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知該反應的ΔH>0,判斷該設想能否實現(xiàn),并簡述原因:
不能實現(xiàn),因為該反應的△H>0,△S<0,所以△G>0,為非自發(fā)反應
不能實現(xiàn),因為該反應的△H>0,△S<0,所以△G>0,為非自發(fā)反應
。【考點】化學平衡的影響因素;物質的量或濃度隨時間的變化曲線.
【答案】<;0.05mol/(L?s);
;d;BD;<;不能實現(xiàn),因為該反應的△H>0,△S<0,所以△G>0,為非自發(fā)反應

【解答】
【點評】
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(1)如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉化率為80%
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