Question

NO和CO都是有毒的气体，利用催化技术能够将它们转变成无毒的CO₂和N₂．一定量的NO和CO进行如下反应：2NO+2CO

催化剂

2CO₂+N₂，其部分化学平衡常数如下表：

T（℃）	0	50	100
K	0.5	1.05	2.56

根据题意回答问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）若把化学方程式写为NO+CO

催化剂

CO₂+

1

2

N₂，则100℃时，K的值=

 

．
（2）上述反应达到化学平衡后，下列措施能提高NO转化率的是

 

．
A．选用更有效的催化剂　　　　B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度　　　　D．缩小容器的体积
（3）若上述反应在容积不变的密闭容器中进行，该可逆反应达到平衡的标志是

 

A．气体的密度不再变化
B．单位时间内消耗的CO与生成的CO₂的物质的量之比为1：1
C．气体的压强不再变化
D．各气体的浓度相等
（4）某温度下，将0.02mol的NO和0.02mol的CO的混合气体充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，测得混合气体中CO的体积分数为0.125，则CO的转化率为

 

．

Answer 1

分析：（1）依据化学平衡常数概念结合化学方程式计算得到；
（2）依据平衡常数分析温度升高平衡常数增大，正反应反应是吸热反应；
A．选用更有效的催化剂，制改变所以速率不改变化学平衡；
B．升高反应体系的温度，平衡正向进行；
C．降低反应体系的温度，反应向逆向进行；　　　
D．缩小容器的体积，压强增大，平衡正向进行；
（3）平衡标志是 正逆反应速率相同，各组分含量保持不变；
A、气体质量守恒，体积不变，密度在反应过程中不变；
B、单位时间内消耗的CO与生成的CO₂的反应是正向进行；
C、反应是压强减小的反应，压强不变证明反应达到平衡；
D、各物质浓度相同不一定反应平衡，和起始浓度有关；
（4）依据化学平衡三段式列式计算．

解答：解：（1）100°C反应2NO+2CO

催化剂

2CO₂+N₂，K=

c(N2)c2(CO2)

c2(CO)c2(NO)

=2.56；  NO+CO

催化剂

CO₂+

1

2

N₂，
反应平衡常数K=

c(CO2)c 1 2 (N2)

c(CO)c(NO)

，K²=[

c(CO2)c 1 2 (N2)

c(CO)c(NO)

]²=

c(N2)c2(CO2)

c2(CO)c2(NO)

=2.56，
则K=1.60，故答案为：1.60；
（2）依据平衡常数分析温度升高平衡常数增大，正反应反应是吸热反应；
A．选用更有效的催化剂，制改变所以速率不改变化学平衡；转化率不变，故A不符合；
B．升高反应体系的温度，平衡正向进行；转化率增大，故B符合；
C．降低反应体系的温度，反应向逆向进行，转化率减小，故C不符合；　　　
D．缩小容器的体积，压强增大，平衡正向进行，转化率增大，故D符合；
故答案为：BD；
（3）A、气体质量守恒，体积不变，密度在反应过程中不变；不能说明反应平衡，故A不符合；
B、单位时间内消耗的CO与生成的CO₂的反应是正向进行，不能证明正逆反应 速率相同，故B不符合；
C、反应是压强减小的反应，压强不变证明反应达到平衡，故C符合；
D、各物质浓度相同不一定反应平衡，和起始浓度有关，故D不符合；
故答案为：C；
（4）某温度下，将0.02mol的NO和0.02mol的CO的混合气体充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，测得混合气体中CO的体积分数为0.125，设反应的CO物质的量为x，
                2NO+2CO

催化剂

2CO₂+N₂
起始量（mol）   0.02 0.02     0   0
变化量（mol）   x    x        x   0.5x
平衡量（mol 0.02-x  0.02-x    x   0.5x
CO的体积分数为0.125，

0.02-x

0.02-x+0.02-x+x+0.5x

=0.125，
x=0.016mol，
一氧化碳转化率=

0.016mol

0.02mol

×100%=80%，
故答案为：80%．

点评：本题考查了化学平衡常数的计算，影响平衡的因素分析判断，平衡标志的理解分析，平衡三段式计算，转化率概念应用，题目难度中等．