Question

【题目】汽车尾气中的CO和NO在排放时会发生复杂的化学反应。回答下列问题：

（1）通过NO传感器可监测汽车排放尾气中NO含量， 其工作原理如图所示。

该传感器正极的电极反应式为 _________________。

（2）已知如下发生反应：

①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1 =-606.6 kJ·mol-1

②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H2= -114.1 kJ·mo l-1

则反应CO(g) +NO2(g) = CO2(g) +NO(g)的△H =__________kJmo l-1

（3）300K时，将等浓度的CO 和 NO2混合加入刚性密闭容器中，发生反应CO(g) +NO2(g) = CO2(g) +NO(g), 测得 c(CO)浓度随时间t 的变化如表所示。

t/min	0	20	90	170	560	1600	13200	14000	∞
c(CO)/mol·L-1	0.100	0.075	0.055	0.047	0.034	0.025	0.013	0.013	0.013

①300K时反应的平衡转化率α=_______%。平衡常数K=_______（保留1 位小数）。

②在300K下： 要提高CO转化率， 可采取的措施是_____________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有______________、____________________。

③实验测得：反应物浓度按任意比时，该反应的正反应速率均符合v正=k正c2(NO2)。其中：k正为正反应速率常数，是与平衡常数K类似的只受温度影响的常数。请推理出v逆的表达式：v逆＝_____________ （用k正 、 K 与c(CO)、c(CO2 )、c(NO)表达）。

④根据v逆的表达式 ，一定温度下，当反应达平衡后， t1时刻增大CO浓度， 平衡发生移动，下列图像正确的是______________。

Answer 1

【答案】O2＋4e－===2O2－ -246.25 87 44.8 及时移走产物 选用更高效的催化剂 提高反应物压强（浓度） B

【解析】

（1）首先这个装置没有外电源，因此是一个原电池装置，按照原电池的规律来分析即可；

（2）这是一道典型的盖斯定律应用，只需用①式减去②式，再将化学计量数化为最简整数比即可得到答案；

（3）观察表格，可以发现在13200min后反应物的浓度不再改变，此时的浓度就是平衡浓度，再根据平衡浓度来计算转化率、平衡常数即可。

（1）根据分析，这是一个原电池，正极氧气得电子变成，电极反应为；

（2）用①式减去②式可以得到，再整体除以2即可得到答案；

（3）①转化率，四种物质的化学计量数均为1，因此平衡时反应物的浓度均为，生成物的浓度均为，则；

②温度给定的情况下，我们可以通过及时移走产物的方式，来提高原料的转化率；而要缩短反应时间，可以通过选择更高效的催化剂，或者提高反应物的浓度来实现；

③当时，反应达到平衡状态，即此时，代入平衡常数的表达式，化简可得；

④和的表达式我们已经有了，增大的浓度对无影响，但会使降低，符合事实的图像为B，答案选B。