Question

【題目】超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，化學方程式如下：2NO＋2CO2CO2＋N2。為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c(NO)/(10－4mol·L－1)	10	4.5	2.5	1.5	1.0	1.0
c(CO)/(10－3mol·L－1)	36.0	30.5	28.5	27.5	27.0	27.0

請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響)：

(1) 已知該反應ΔS<0，在上述條件下反應能夠自發進行，則反應的ΔH________0(填寫“>”“<”或“＝”)。

(2)前2 s內的平均反應速率v(N2)＝________。

(3)在該溫度下，反應的平衡常數表達式K＝________。

(4)假設在密閉容器中發生上述反應，達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是________。

A．選用更有效的催化劑 B．升高反應體系的溫度

C．降低反應體系的溫度 D．縮小容器的體積

Answer 1

【答案】<1.9×10－4 mol·L－1·s－1CD

【解析】

(1)反應自發進行，說明ΔH－TΔS<0，該反應的ΔS<0，故答案為：< ；(2)2 s時，Δc(NO)＝7.5×10－4 mol·L－1，v(NO)＝3.75 ×10－4 mol·L－1·s－1，反應速率比等于方程式化學計量數之比，v(N2)＝1.875×10－4 mol·L－1·s－1，小數點后保留一位有效數字，應為1.9×10－4 mol·L－1·s－1；(3)由反應方程式可知 K＝；(4)提高NO轉化率，即平衡右移，A項使用催化劑不影響平衡；B項升高溫度，平衡左移，C項降低溫度，平衡右移；D項縮小容器體積，相當于加壓，平衡右移，故答案為：CD。