Question

今年入冬以来，简阳的雾霾较为严重，NO是引起原因之一。综合治理空气污染是环境化学当前主要研究的内容。

(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可转化为N₂(g)和CO₂(g)得到净化。

①已知 2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)反应能自发进行，则该为___________反应(填“吸热”或“放热”)。

②上述反应在绝热、恒容密闭容器中进行，并在 t₁时可达到平衡(图中 ω、M、v 正分别表示质量分数、混合气体平均相对分子质量和正反应速率)，则下列示意图中符合题意的是___________(填选项序号)。

(2)在25℃、101kPa下，将2 mol NO、2.4 mol CO通入固定容积为2 L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。

①NO的转化率为         ，0～15min 内，v(NO) =        。

②20min 时若改变反应条件，导致CO浓度下降，则改变的条件可能是      (填选项序号)。

a.升高温度       b.增加CO的量       c.降低温度      d.扩大容器体积

Answer

（1）①放热（1分）②A（1分）

（2）①40%（2分）0.08/3或0.027mol/L．min（2分）②cd（2分）

【解析】

试题分析：（1）①由于反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 是体系混乱程度减小的反应，根据体系的自由能公式△G=△H-T△S<0，若反应能自发进行，则该反应为放热反应；

②A.该反应达到平衡时，各物质的物质的量不变，物质的量浓度不变，则物质的质量分数也不变，A正确；B.由于反应是气体体积减小的反应，若反应未达到平衡，正向进行，则气体的物质的量减小，气体平均相对分子质量增大；若反应达到平衡，则气体的物质的量不变，体系的平均相对分子质量不变，B错误；C.反应是放热反应，随着反应的进行，体系的温度升高，反应速率加快，若反应达到平衡，则体系的温度不变，反应速率也不变，t1时速率最大，此后速率又逐渐减小，因此不能说，t1时反应处于平衡状态，C错误；答案选A；

（3）①根据图像可知N2反应产生了0.2mol/L，则反应消耗NO的浓度是0.4mol/L，开始时NO的浓度是2mol÷2L＝1mol/L，所以NO的转化率为(0.4mol/L÷1mol/L)×100％＝40%；0～15min 内，v(NO) ＝0.4mol/L÷15min＝0.027mol∙L－1∙min－1；②a.升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，使CO的浓度增大，与题意不符合，a错误；b.增加CO的量，会使CO的浓度增大，与题意不符合，b错误； c．降低温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，会使CO的浓度降低，c正确；d．扩大容气体积，平衡向气体体积扩大的方向移动，但是平衡移动的趋势是微弱的，总的来说体系中CO的浓度降低，d正确。答案选cd。

考点：考查化学平衡的有关计算