题目
在密闭容器中,一定条件下进行如下反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),△H=-373.2kJ•mol-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )A. 加催化剂同时升高温度B. 加催化剂同时增大压强C. 升高温度同时充入N2D. 降低温度同时增大压强
在密闭容器中,一定条件下进行如下反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),△H=-373.2kJ•mol-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )
A. 加催化剂同时升高温度
B. 加催化剂同时增大压强
C. 升高温度同时充入N2
D. 降低温度同时增大压强
题目解答
答案
B. 加催化剂同时增大压强
解析
考查要点:本题主要考查化学平衡移动与反应速率的调控,涉及催化剂、温度、压强对平衡的影响。
解题核心思路:
- 反应特征:反应为放热(ΔH < 0),且气体总物质的量减少(4 mol → 3 mol)。
- 目标要求:需同时提高反应速率和NO的转化率。
- 关键措施:
- 催化剂:加快反应速率,但不影响平衡位置。
- 增大压强:加快反应速率,同时使平衡正向移动,提高转化率。
- 温度:升高温度会降低转化率(平衡左移),降低温度会减缓速率,均不满足条件。
破题关键:结合催化剂和增大压强,既能提升速率,又能通过压强改变优化平衡。
选项分析
选项A:加催化剂同时升高温度
- 催化剂:加快反应速率。
- 升高温度:平衡左移(因反应放热),NO转化率下降。
- 结论:速率提高,但转化率降低,不符合要求。
选项B:加催化剂同时增大压强
- 催化剂:加快反应速率。
- 增大压强:
- 加快速率:浓度增加,反应速率提升。
- 平衡正移:总物质的量减少,高压强下平衡右移,NO转化率提高。
- 结论:速率和转化率均提高,符合要求。
选项C:升高温度同时充入N₂
- 升高温度:平衡左移,转化率下降。
- 充入N₂:浓度增大,平衡左移,转化率进一步降低。
- 结论:速率可能短暂上升,但转化率显著下降,不符合要求。
选项D:降低温度同时增大压强
- 降低温度:平衡右移(因反应放热),转化率提高,但反应速率减缓。
- 增大压强:加快反应速率,同时平衡右移。
- 矛盾点:降温会降低初始速率,无法“立即”满足“提高反应速率”的要求。
- 结论:转化率提高,但速率提升不明显,不符合要求。