Question

用活性炭還原法可以處理氮氧化物．某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C（s）+2NO（g）═N₂（g）+CO₂（g）+Q kJ?mol^-1．
在T₁℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

時(shí)間（Min） 濃度（mol?L-1）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①T₁℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

；
②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是

 

（填字母編號(hào)）．
a．加入一定量的活性炭    b．通人一定量的NO
c．適當(dāng)縮小容器的體積    d．加入合適的催化劑
③若30min后升高溫度至T₂℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比為5：3：3，則Q

 

 0（填“＞”或“＜”）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：①依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析平衡狀態(tài)平衡濃度，20℃平衡濃度c（NO）=0.40mol/L，c（N₂）=0.3mol/L，c（CO₂）=0.30mol/L，結(jié)合平衡常數(shù)概念計(jì)算；
②反應(yīng)前后是氣體體積不變的反應(yīng)，圖表數(shù)據(jù)分析可知一氧化氮，氮?dú)�，二氧化碳濃度都增大，說(shuō)明改變的條件是縮小體積增大濃度，或加入一氧化氮達(dá)到新平衡后個(gè)物質(zhì)濃度增大；
③根據(jù)濃度比值的變化來(lái)確定移動(dòng)方向．

解答： 解：①20℃反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡濃度c（NO）=0.40mol/L，c（N₂）=0.3mol/L，c（CO₂）=0.30mol/L，C（s）+2NO（g）═N₂（g）+CO₂（g），平衡常數(shù)K=

0.30×0.30

0.402

=

9

16

；
故答案為：

9

16

；
②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，圖表數(shù)據(jù)分析可知一氧化氮，氮?dú)�，二氧化碳濃度都增大�?br />a．加入一定量的活性炭是固體，對(duì)平衡無(wú)影響，故a不符合；
b．通入一定量的NO，反應(yīng)正向進(jìn)行，達(dá)到平衡后一氧化氮、氮?dú)�、二氧化碳濃度增大，故b符合；
c．適當(dāng)縮小容器的體積，反應(yīng)前后是氣體體積不變的反應(yīng)，平衡不動(dòng)，但個(gè)物質(zhì)濃度增大，符合要求，故c符合；
d．加入合適的催化劑，只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變平衡，濃度不變，故d不符合；
故答案為：bc；
③30min時(shí)，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比=0.040：0.030：0.030=4：3：3，30min后升高溫度至T₂℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比為5：3：3，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則Q＜0，故答案為：＜．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素等，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理，題目難度中等．