问题标题:
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO催化剂2CO2+N2(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H______0(填写“>”、“<”、“=”).
问题描述:
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO催化剂
2CO2+N2
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H______0(填写“>”、“<”、“=”).
(2)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高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)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.
实验 编号 | T(℃) | NO初始浓度 (mol/L) | CO初始浓度 (mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
Ⅲ | 350 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
黄新波回答:
(1)该反应的△S<0,反应能够自发进行,则△H-T△S<0,说明△H<0,是放热反应,故答案为:<;
(2)提高NO的转化率,须使反应正向移动,
A、催化剂不影响平衡移动,反应物转化率减小,故A错误;
B、升高反应体系温度,平衡向吸热的逆向移动,反应物转化率减小,故B错误;
C、降低反应体系温度,平衡正向移动,反应物转化率增大,故C正确;
D.缩小容器体积,增大压强,平衡正向移动,反应物转化率增大,故D正确;
故答案为:CD;
(3)由于Ⅰ、Ⅱ温度相同,催化剂对平衡移动无影响,化学平衡不移动,但Ⅱ的速率大,所以Ⅱ先达到化学平衡,Ⅰ、Ⅱ达平衡时NO的浓度相同;
而Ⅲ的温度高,则反应速率最大且平衡向着逆向移动,即达到化学平衡时c(NO)增大,
故答案为:.
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