Question

【題目】碳和氮的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。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= QkJ/mol。

在T1℃時，反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

(1)0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率V(NO)=______，T1℃,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________；

(2) 30 min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡，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）。

a．通入一定量的NO b．加入一定量的活性炭

c．加入合適的催化劑 d．適當(dāng)縮小容器的體積

(3)若30 min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，則Q_____0（填“>”或“<"）。

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

a．單位時間內(nèi)生成2nmol NO (g)的同時消耗nmol CO2(g) b．反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變

c．混合氣體的密度不再發(fā)生改變 d．反應(yīng)體系的壓強不再發(fā)生改變

Answer 1

【答案】 0.032 mol·L-1·min-1 0.25 a、d < b、c

【解析】(1)0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v（NO）=(1.00mol·L－1-0.68mol·L－1)/10min=0.032mol·L-1·min-1；C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g），平衡濃度c（N2）=0.25mol·L－1；c（CO2）=0.25mol·L－1；c（NO）=0.5mol·L－1；反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(N2)c(CO2)/c2(NO)=0.25×0.25/0.52=0.25；(2)30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡，圖表數(shù)據(jù)分析可知一氧化氮，氮氣，二氧化碳濃度都增大；a．通入一定量的NO，反應(yīng)正向進行，達到平衡后一氧化氮、氮氣、二氧化碳濃度增大，故a符合；b．加入一定量的活性炭是固體，對平衡無影響，故b不符合；c．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c不符合；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，但個物質(zhì)濃度增大，符合要求，故d符合；故選a d；（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，平衡向逆反應(yīng)方向移動，說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故選＜；(4)在恒容條件下，能判斷該反應(yīng)一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是a、無論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，單位時間內(nèi)生成2n mol NO（g）的同時消耗n mol CO2（g），故a錯誤；b、該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)體系的溫度隨著反應(yīng)的移動而改變，當(dāng)平衡時，反應(yīng)體系的溫度不變，故b正確；C、反應(yīng)中有固體參加，反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不等，所以當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，混合氣體的密度不再變化，故c正確；d、無論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，壓強始終不變，故d錯誤．故選bc。