Question

導致空氣污染的主要原因來自于化石燃料燃燒、硫酸工業(yè)和汽車尾氣的排放；致使大量二氧化硫和氮氧化物排入大氣中．利用化學反應原理研究治理環(huán)境污染的方法是當前環(huán)保工作的重要研究內容之一．
（1）反應2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）是硫酸工業(yè)中的重要反應；提高SO₂的平衡轉化率有利于減少尾氣排放：已知該反應是放熱反應；當該反應處于平衡狀態(tài)時，為了提高SO₂的轉化率：下列可采用的措施是

 

A．加入V₂O₅作催化劑，．B．通過量空氣C．高溫D．增大壓強
（2）一定條件下，向2L密閉容器中通入2molSO₂（g）、1molO₂（g）和0.2SO₃（g），2min后反應達到平衡時，測得SO₂的轉化率為50%，則該可逆反應的平衡常數K=

 

；用O₂的濃度變化表示從O-2min內該反應的平均速率v=

 

；恒溫下，若向容器中再加入2molSO₂（g），則重新達到平衡時SO₂的總轉化率

 

50%（填“＞”、“＜”、“=”）
（3）能說明該反應已經達到平衡狀態(tài)的是

 

A．v（SO₂）=2v（O₂）          
B．容器內壓強保持不變．
B．v_逆（SO₃）=v_正（SO₂）      
D．容器內物質的密度保持不變．
（4）在催化劑作用下用CH₄將氮氧化物還原為N₂可以消除氮氧化物帶來的污染，請寫出CH₄與NO反應的化學方程式：

 

；溫度為T₁時在密閉容器中研究CH₄催化還原氮氧化物的反應，反應過程中產物N₂的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示，請在圖中補畫出溫度為T₂（T₂＞T₁）時，n（N₂）的變化曲線（已知該反應是放熱反應）．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）有利于提高SO₂平衡轉化率，說明平衡向著正向移動，根據各選項條件對化學平衡的影響進行判斷；
（2）依據化學平衡的三段式列式計算平衡濃度，結合平衡常數概念計算；依據化學平衡的影響因素和移動原理分析判斷；
（3）根據平衡狀態(tài)的特征判斷各個選項；
（4）CH₄與NO反應的化學方程式為CH₄+4NO═2N₂+CO₂+2H₂O；升高溫度平衡逆向移動，N₂的物質的量減小，達平衡的時間縮短，由此作圖．

解答： 解：（1）A、加入催化劑，催化劑不影響化學平衡，二氧化硫的轉化率不變，故錯誤；
B、通入過量的空氣，平衡向著正向移動，二氧化硫的轉化率增大，故正確；
C、升高溫度，平衡向著逆向移動，二氧化硫的轉化率減小，故錯誤；
D、增大壓強，增大壓強，平衡向著正向移動，二氧化硫的轉化率增大，故正確；
故選：BD；
（2）一定條件下，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），向2L密閉容器中通入2mol SO₂（g）、1mol O₂（g）和0.2mol SO₃（g），2min后反應達到平衡時，測得SO₂的轉化率為50%，列出化學平衡的三段式計算：
                2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol/L）   1       0.5       0.1
變化量（mol/L）  0.5     0.25       0.5
平衡量（mol/L）  0.5     0.25       0.6
平衡常數K=

0．62

0．52×0.25

=5.76；
用O₂的濃度變化表示從O-2min內該反應的平均速率v=

0.25

2

=0.125mol/（L?min）
若往容器中再加入2mol SO₂（g），平衡正向進行，由于三氧化硫濃度比起始大，則重新達到平衡時SO₂的總轉化率小于50%，
故答案為：5.76；0.125mol/（L?min）；＜；
（3）A．v（SO₂）=2v（O₂），只要反應發(fā)生，速率之比就符合這樣的關系，故錯誤；          
B．容器內壓強保持不變，說明達平衡狀態(tài)，故正確．
C．v_逆（SO₃）=v_正（SO₂），正逆反應速率相等，故正確；      
D．容器內物質的密度始終保持不變，故錯誤；
故選：BC；
（4）CH₄與NO反應的化學方程式為CH₄+4NO═2N₂+CO₂+2H₂O；升高溫度平衡逆向移動，N₂的物質的量減小，達平衡的時間縮短，所以圖形為：，故答案為：CH₄+4NO═2N₂+CO₂+2H₂O；；

點評：本題考查了影響化學反應的速率、化學平衡的三段式計算應用，平衡常數的概念應用，圖象分析判斷，化學方程式的書寫，題目難度較大．