Question

【題目】汽車尾氣中的CO和NO在排放時會發生復雜的化學反應。回答下列問題：

（1）通過NO傳感器可監測汽車排放尾氣中NO含量， 其工作原理如圖所示。

該傳感器正極的電極反應式為 _________________。

（2）已知如下發生反應：

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

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

（3）300K時，將等濃度的CO 和 NO2混合加入剛性密閉容器中，發生反應CO(g) +NO2(g) = CO2(g) +NO(g), 測得 c(CO)濃度隨時間t 的變化如表所示。

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時反應的平衡轉化率α=_______%。平衡常數K=_______（保留1 位小數）。

②在300K下： 要提高CO轉化率， 可采取的措施是_____________；要縮短反應達到平衡的時間，可采取的措施有______________、____________________。

③實驗測得：反應物濃度按任意比時，該反應的正反應速率均符合v正=k正c2(NO2)。其中：k正為正反應速率常數，是與平衡常數K類似的只受溫度影響的常數。請推理出v逆的表達式：v逆＝_____________ （用k正 、 K 與c(CO)、c(CO2 )、c(NO)表達）。

④根據v逆的表達式 ，一定溫度下，當反應達平衡后， t1時刻增大CO濃度， 平衡發生移動，下列圖像正確的是______________。

Answer 1

【答案】O2＋4e－===2O2－ -246.25 87 44.8 及時移走產物 選用更高效的催化劑 提高反應物壓強（濃度） B

【解析】

（1）首先這個裝置沒有外電源，因此是一個原電池裝置，按照原電池的規律來分析即可；

（2）這是一道典型的蓋斯定律應用，只需用①式減去②式，再將化學計量數化為最簡整數比即可得到答案；

（3）觀察表格，可以發現在13200min后反應物的濃度不再改變，此時的濃度就是平衡濃度，再根據平衡濃度來計算轉化率、平衡常數即可。

（1）根據分析，這是一個原電池，正極氧氣得電子變成，電極反應為；

（2）用①式減去②式可以得到，再整體除以2即可得到答案；

（3）①轉化率，四種物質的化學計量數均為1，因此平衡時反應物的濃度均為，生成物的濃度均為，則；

②溫度給定的情況下，我們可以通過及時移走產物的方式，來提高原料的轉化率；而要縮短反應時間，可以通過選擇更高效的催化劑，或者提高反應物的濃度來實現；

③當時，反應達到平衡狀態，即此時，代入平衡常數的表達式，化簡可得；

④和的表達式我們已經有了，增大的濃度對無影響，但會使降低，符合事實的圖像為B，答案選B。