Question

用活性炭還原法處理氮氧化物．有關(guān)反應(yīng)為C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）．某研究小組向某密閉的真空容器（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)）中加入NO和足量的活性炭，恒溫（T₁℃）條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如表：

濃度/mol?L-1 時(shí)間/min	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0.30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.17

①10min～20min以v（CO₂）表示的反應(yīng)速率為

 

．
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=

 

，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算T₁℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

 

（保留兩位小數(shù)）．
③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是

 

（填序號(hào)字母）．
a．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
b.2v（NO）_正=v（N₂）_逆
c．容器內(nèi)CO₂的體積分?jǐn)?shù)不變
d．混合氣體的密度保持不變
④一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率

 

（填“增大”“不變”或“減小”）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：①由圖表數(shù)據(jù)分析，結(jié)合反應(yīng)速率概念計(jì)算得到，v=

△c

△t

；
②20min-30min反應(yīng)達(dá)到平衡，圖表中平衡濃度，依據(jù)平衡常數(shù)的概念計(jì)算得到；
③依據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的實(shí)質(zhì)是正逆反應(yīng)速率相等，結(jié)合反應(yīng)特征分析判斷；
④反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)物只有氣體一氧化氮，增大一氧化氮濃度相當(dāng)于增大容器內(nèi)壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響分析．

解答： 解：①10min～20min以v（CO₂） 表示的反應(yīng)速率=

0.30mol/L-0.21mol/L

10min

=0.009 mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.009 mol?L^-1?min^-1；
②20-30min反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C（s）+2NO（g）?N₂ （g）+CO₂ （g），各物質(zhì)的平衡濃度為：c（CO₂）=c（N₂）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L，反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K=

c(CO2)c(N2)

c2(NO)

=

0.3×0.3

0．42

=0.56，故答案為：

c(CO2)c(N2)

c2(NO)

，0.56；   
③C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)；
a．反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中和反應(yīng)平衡狀態(tài)壓強(qiáng)相同，所以容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故a錯(cuò)誤；
b．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比，當(dāng)v_正（NO）=2v_逆（N₂），反應(yīng)達(dá)到平衡，故b錯(cuò)誤；
c．容器內(nèi)CO₂的體積分?jǐn)?shù)不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故c正確；
d．混合氣體密度等于質(zhì)量除以體積，反應(yīng)中碳是固體，平衡移動(dòng)氣體質(zhì)量變化，體積不變，所以混合氣體的密度保持不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故d正確；
故選cd；   
④一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)；增大一氧化氮濃度相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，一氧化氮轉(zhuǎn)化率不變，故答案為：不變．

點(diǎn)評(píng)：本題較為綜合，考查了速率計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡移動(dòng)，難度中等．注意計(jì)算平衡常數(shù)要用平衡濃度．