Question

【題目】用活性炭還原處理氮氧化物，有關反應為C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。

（1）寫出上述反應的平衡常數表達式_______________。

（2）在2L恒容密閉器中加入足量C與NO發生反應，所得數據如表，回答下列問題。

實驗編號	溫度/℃	起始時NO的物質的量/mol	平衡時N2的物質的量/mol
1	700	0.40	0.09
2	800	0.24	0.08

①結合表中數據，判斷該反應的△H____0(填“＞”或“＜”)，理由是_________。

②判斷該反應達到平衡的依據是_______。

A.容器內氣體密度恒定 B.容器內各氣體濃度恒定

C.容器內壓強恒定 D.2v正（NO）= v逆（N2）

（3）700℃時，若向2L體積恒定的密閉容器中充入一定量N2和CO2發生反應：N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g) ；其中N2、NO物質的量隨時間變化的曲線如下圖所示。請回答下列問題。

①0～10 min內的CO2平均反應速率v＝____________。

②圖中A點v(正)___v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

③第10 min時，外界改變的條件可能是_____________。

A．加催化劑 B．增大C的物質的量

C．減小CO2的物質的量 D．升溫 E．降溫

Answer 1

【答案】 > 計算700℃和800℃的平衡常數K1<K2，所以△H >0 AB 0.01 mol·L-1·min-1 > AD

【解析】K=

（2）①根據表格數據，列出實驗1（700℃）的三段式：

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)

起始物質的量/mol 0.4 0 0

變化物質的量/mol 0.18 0.09 0.09

平衡物質的量/mol 0.22 0.09 0.09

K1===，

據表格數據，列出實驗2（℃）的三段式：

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)

起始物質的量/mol 0.24 0 0

變化物質的量/mol 0.16 0.08 0.08

平衡物質的量/mol 0.08 0.08 0.08

K2===1＞K1；

溫度升高，K增大，則正反應為吸熱反應，△H＞0。

故答案為：＞；700℃和800℃的平衡常數K1<K2，所以△H >0。

②A、該反應氣體的總質量是個變量，容器體積不變，所以密度是一個變量，當容器內氣體密度恒定時，則反應達到平衡狀態，故A正確；B、各組分的濃度不再改變能說明反應達到平衡狀態，故B正確；C、該反應前后氣體分子的數目相同，則氣體的總物質的量一直不變，根據pV=nRT，恒溫恒容條件下，壓強一直不變，所以容器內壓強恒定不能說明反應達到平衡狀態，故C錯誤；D、2v正（NO）= v逆（N2）錯誤，此時正反應速率和逆反應速率不相等，應是v正（NO）= 2v逆（N2）時反應達到平衡狀態故D錯誤。故選AB。

故答案為：AB。

③①隨著反應進行，n(N2)逐漸減小，n(NO)逐漸增大，10min內，△n(N2)=0.2mol，物質的量變化之比等于計量系數之比，則△n(CO2)=0.2mol，所以v(CO2)= =0.01 mol·L-1·min-1；

②根據圖像可知A點反應向正反應方向進行，則v(正)＞v(逆)，故答案為：＞；

③第10min時，N2、NO物質的量沒有發生突變，N2的物質的量逐漸減小，速率比10min前大；NO物質的量逐漸增大，速率比10min前大。A、加催化劑，不會引起物質的量的突變，只會增大反應速率，故A正確；B、增大碳固體的物質的量，對反應速率沒有影響，故B錯誤；C、減小CO2的物質的量，反應速率減小，故C錯誤；D、升溫，反應速率增大，故D正確；E、降溫，反應速率減小，故E錯誤。故選AD。