CO和N2O是汽車尾氣中污染大氣的成分。一定條件下,通過下列轉(zhuǎn)化反應(yīng):CO(g)+N2O(g)?CO2(g)+N2(g)(放熱反應(yīng)),可治理CO和N2O產(chǎn)生的污染。向體積相同的三個恒容密閉容器中均充入amolCO(g)和amolN2O(g)進行下列實驗:
實驗序號 |
反應(yīng)溫度 |
催化劑 |
Ⅰ |
恒溫T1℃ |
無 |
Ⅱ |
恒溫T1℃ |
有 |
Ⅲ |
初始溫度T1℃,絕熱容器 |
無 |
注:絕熱容器的反應(yīng)體系和外界環(huán)境無熱交換
回答下列問題:
(1)實驗Ⅰ、Ⅱ中c(N
2)隨時間t的變化曲線如圖,實驗Ⅰ反應(yīng)開始至平衡時間段內(nèi)v(N
2O)=
mol?L
-1?min
-1。平衡時CO的體積分數(shù):實驗Ⅰ
等于
等于
實驗Ⅱ(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)某時刻向?qū)嶒灑蛉萜鞒淙胍欢縓(g),使容器內(nèi)壓強增大。
①若X是CO(g),則反應(yīng)速率
變大
變大
(填“變大”“變小”或“不變”);
②若X是Ar(g)(不參與反應(yīng)),則反應(yīng)速率
不變
不變
(填“變大”“變小”或“不變”)。
(3)下列敘述能說明實驗Ⅲ中反應(yīng)到達平衡狀態(tài)的有
CE
CE
(填標號)。
A.v(CO
2)=v(CO)
B.斷裂nmolN≡N同時生成nmolC=O
C.
的值不變
D.氣體的平均摩爾質(zhì)量不變
E.容器內(nèi)溫度不再變化
(4)反應(yīng)一段時間后,發(fā)現(xiàn)實驗Ⅲ中反應(yīng)速率增大,其原因是
反應(yīng)體系是絕熱系統(tǒng),該反應(yīng)放熱,會使體系升溫,從而加快反應(yīng)速率
反應(yīng)體系是絕熱系統(tǒng),該反應(yīng)放熱,會使體系升溫,從而加快反應(yīng)速率
。
(5)轉(zhuǎn)化反應(yīng)CO(g)+N
2O(g)?CO
2(g)+N
2(g),在Fe
+的催化作用下反應(yīng)歷程可分為:
第一步:Fe
++N
2O(g)=FeO
++N
2(g);
第二步:FeO
++
CO(g)
CO(g)
=
Fe+
Fe+
+
CO2(g)
CO2(g)
(將化學(xué)方程式補充完整)。