Question

（7分）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中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=Q kJ·mol－1。在T1℃時，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

濃度	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30

①0～10min內，NO的平均反應速率v(NO)＝ ，T1℃時，該反應的平衡常數表達式K＝ 。

②30min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，

根據上表中的數據判斷改變的條件可能是 (填字母編號)。

a．加入合適的催化劑 b．加入一定量的活性炭

c．通入一定量的NO d．適當縮小容器的體積

③若30min后升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：1，Q 0(填“>”或“<”)。

④在恒容條件下，能判斷該反應一定達到化學平衡狀態(tài)的依據是 (填選項編號)。

a.單位時間內生成2n mol NO(g)的同時消耗n mol CO2(g)

b.混合氣體的平均相對分子質量不再改變

c.反應體系的壓強不再發(fā)生改變

d.混合氣體的密度不再發(fā)生改變

Answer 1

（1）①0.032mol·L－1·min－1 c(N2)c(CO2)/c2(NO) ②cd ；③<； ④bd

【解析】

試題分析：（1）①分析圖表數據，0～10min內，NO的平均反應速率v（NO）=(1mol·L—1- 0.68 mol·L—1)/10min=0.032mol·L－1·min－1 化學平衡常數表達式為K= c(N2)c(CO2)/c2(NO)

②30min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，圖表數據分析可知一氧化氮，氮氣，二氧化碳濃度都增大；

a．加入合適的催化劑，只能改變化學反應速率，不能改變平衡，濃度不變，不符合；

b．加入一定量的活性炭是固體，對平衡無影響，不符合；

c．通入一定量的NO，反應正向進行，達到平衡后一氧化氮、氮氣、二氧化碳濃度增大，符合；

d．適當縮小容器的體積，反應前后是氣體體積不變的反應，平衡不動，但是物質濃度增大，符合；

答案為：ad；

③若30min后，達到平衡時容器中NO、N2、CO2的濃度之比2：1：1，升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：1，說明平衡逆向進行，逆向是吸熱反應，正反應方向是放熱反應Q＜0；答案為：＜；

④在恒容絕熱條件下，能判斷該反應一定達到化學平衡狀態(tài)的依據是正逆反應速率相同，各組分含量不變，C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）；

a．單位時間內生成2nmol NO（g）的同時消耗nmol CO2（g），說明反應逆向進行，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，不符合；

b．根據M=m/n，平衡移動時反應前后氣體的質量不相等，氣體的物質的量相等，所以混合氣體的平均相對分子質量不再改變，則說明達到化學平衡狀態(tài)，符合；

c.由于反應前后氣體的物質的量相等，反應體系的壓強不再發(fā)生改變，不能說明達到化學平衡狀態(tài)，不符合；

d．碳是固體．當平衡發(fā)生移動，氣體質量會發(fā)生變化，容器體積不變，所以混合氣體的密度不再發(fā)生改變可以說明反應達到平衡狀態(tài)，符合；

故答案為：bd；

考點：化學平衡的計算； 化學平衡的影響因素；化學平衡狀態(tài)的判斷