Question

某研究小組向2L密閉容器中加入過量的活性炭和0.2mol NO，恒溫（T₁℃）下發(fā)生反應(yīng)：C（s）+2NO（g）N₂（g）+CO₂（g）+Q（Q＞0）．30min后達(dá)到平衡，測得NO濃度為0.04mol/L．回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______；T₁℃達(dá)到平衡時(shí)，N₂的平均反應(yīng)速率=______．
（2）30min后，若改變某一條件提高NO的轉(zhuǎn)化率，則可以改變的條件是______．
（3）30min后，升高溫度至T₂℃，達(dá)到平衡后，容器內(nèi)NO、N₂、CO₂的關(guān)系不可能是______．
a．5：3：3；b．1：1：1；c．4：3：3；d．2：1：1
（4）若開始時(shí)密閉容器的體積為1L，其它條件不變，達(dá)到平衡后，與原平衡相比，下列說法正確的是______．
a．NO的轉(zhuǎn)化率不變b．N₂的濃度是原來的2倍
c．反應(yīng)放出的熱量為0.1Qd．達(dá)到平衡的時(shí)間是原來的一半．

Answer 1

（1）可逆反應(yīng)C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）平衡常數(shù)k=

[N2]?[CO]

[NO]2

．30min后達(dá)到平衡，測得NO濃度為0.04mol/L，則△c（NO）=

0.2mol

2L

=0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，故v（NO）=

0.06mol/L

30min

=0.002mol/（L?min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（N₂）=

1

2

v（NO）=

1

2

×0.002mol/（L?min）=0.001 mol/（L?min），
故答案為：

[N2]?[CO]

[NO]2

；0.001 mol/（L?min）；
（2）該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度可以使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，提高NO的轉(zhuǎn)化率，除去二氧化碳以使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，提高NO的轉(zhuǎn)化率，故答案為：降溫、除去二氧化碳；
（3）T₁℃達(dá)到平衡時(shí)，NO濃度為0.04mol/L，△c（NO）=

0.2mol

2L

=0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，則：
              C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）
開始（mol/L）：0.1      0      0
變化（mol/L）：0.06     0.03   0.03
平衡（mol/L）：0.04     0.03   0.03
故T₁℃達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)n（NO）：n（N₂）：n（CO₂）=0.04：0.03：0.03=4：3：3，
該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，NO的物質(zhì)的量增大，N₂、CO₂的物質(zhì)的量減小，n（NO）：n（N₂）增大，但n（N₂）：n（CO₂）始終為1：1，n（NO）：n（N₂）增大，故n（NO）：n（N₂）＞4：3，且n（N₂）：n（CO₂）=1：1，故bc不可能，
故答案為：bc；
（4）若開始時(shí)密閉容器的體積為1L，其它條件不變，等效為增大壓強(qiáng)，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，平衡不移動(dòng)，與原平衡為等效平衡，
a．平衡不移動(dòng)，與原平衡為等效平衡，NO的轉(zhuǎn)化率不變，故a正確；
b．平衡時(shí)N₂的物質(zhì)的量不變，體積縮小一倍，故濃度是原來的2倍，故b正確；
c．NO的轉(zhuǎn)化率不變，參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量與原平衡相同為0.2mol-0.04mol/L×2L=0.12mol，故反應(yīng)放出的熱量為

0.12mol

2mol

×Q=0.06Q，故c錯(cuò)誤；
d．壓強(qiáng)增大一倍，反應(yīng)速率加快，但不一定是原平衡的2倍，故達(dá)到平衡的時(shí)間不一定原來的一半，故d錯(cuò)誤；
故答案為：ab．