問題詳情:
汽車尾氣中含有NO、CO和碳顆粒等有害物質,已成為某些大城市空氣的主要污染源。
(1)汽車燃料中一般不含氮元素,汽缸中生成NO的原因為(可逆反應,用化學方程式表示)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
且汽缸內温度越高,單位時間內NO排放量越大,試分析其原因____________________。
(2)治理汽車尾氣中NO和CO污染的一種方法是將其轉化為無害的CO2和N2,反應原理:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0
某研究小組在三個容積均為5 L的恆容密閉容器中,分別充入0.4 mol NO和0.4 mol CO,在三種不同實驗條件下進行上述反應(體系各自保持温度不變),反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示。
①計算實驗Ⅱ從開始至達到平衡時的反應速率v(NO)=________________。
②圖中三組實驗從開始至達到平衡時的反應速率v(NO)由大到小的順序為________(填序號)。
③與實驗Ⅱ相比,實驗Ⅰ和實驗Ⅲ分別僅改變一種反應條件,所改變的條件和判斷的理由:
實驗Ⅰ________________________________________________________________________;
實驗Ⅲ________________________________________________________________________。
④三組實驗中CO的平衡轉化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)、αⅢ(CO)的大小關係為______________。
【回答】
* (1)N2+O22NO 温度升高,反應速率加快
(2)①1.75×10-3 mol·L-1·min-1
②Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ
③升高温度;達到平衡時的時間比Ⅱ縮短,起始壓強增大加催化劑;達到平衡的時間比Ⅱ縮短,平衡沒有移動
④αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO)
解析 (1)汽車尾氣中含有NO,原因是空氣中的氮氣和氧氣在高温或放電的條件下生成NO,該反應温度越高,反應速率越快,故汽車啟動後,汽缸的温度越高,單位時間內NO的排放量越大。
(2)①實驗Ⅱ從開始到平衡時壓強從320 kPa降低至250 kPa,總物質的量濃度由0.16 mol·L-1變為0.125 mol·L-1,根據反應方程式2NO+2CO===N2+2CO2,總濃度減少0.035 mol·L-1,反應的NO的濃度為0.07 mol·L-1,則v(NO)==1.75×10-3 mol·L-1·min-1。②根據圖像可知,三種條件下反應速率由大到小的順序為Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ。③與實驗Ⅱ比,實驗Ⅰ改變的條件是升高温度,因為達到平衡的時間比Ⅱ縮短,起始壓強增大。與實驗Ⅱ比,實驗Ⅲ改變的條件是加催化劑,因為達到平衡的時間比Ⅱ縮短,平衡沒有移動。④三組實驗中CO的轉化率:Ⅲ、Ⅱ的轉化率相等,反應Ⅰ的壓強改變量由400到350,反應Ⅲ、Ⅱ的壓強改變量由320到250,故Ⅰ轉化率最小,故αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO)。
知識點:化學平衡單元測試
題型:填空題