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(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=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：

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(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)＝ ，T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式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(dāng)縮小容器的體積

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3：1：1，Q 0(填“>”或“<”)。

④在恒容條件下，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 (填選項(xiàng)編號(hào))。

a.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol NO(g)的同時(shí)消耗n mol CO2(g)

b.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

c.反應(yīng)體系的壓強(qiáng)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(shù)據(jù)，0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v（NO）=(1mol·L—1- 0.68 mol·L—1)/10min=0.032mol·L－1·min－1 化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K= c(N2)c(CO2)/c2(NO)

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)猓�二氧化碳濃度都增大�?/p>

a．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，不符合；

b．加入一定量的活性炭是固體，對(duì)平衡無影響，不符合；

c．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，符合�?/p>

d．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)，但是物質(zhì)濃度增大，符合；

答案為：ad；

③若30min后，達(dá)到平衡時(shí)容器中NO、N2、CO2的濃度之比2：1：1，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3：1：1，說明平衡逆向進(jìn)行，逆向是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)Q＜0；答案為：＜；

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

a．單位時(shí)間內(nèi)生成2nmol NO（g）的同時(shí)消耗nmol CO2（g），說明反應(yīng)逆向進(jìn)行，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，不符合；

b．根據(jù)M=m/n，平衡移動(dòng)時(shí)反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不相等，氣體的物質(zhì)的量相等，所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變，則說明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，符合；

c.由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等，反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變，不能說明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，不符合；

d．碳是固體．當(dāng)平衡發(fā)生移動(dòng)，氣體質(zhì)量會(huì)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(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，符合；

故答案為：bd；

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算； 化學(xué)平衡的影響因素；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷