Question

10．用活性炭還原法處理氮氧化物．有關(guān)反應為C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）．某研究小組向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

物質(zhì)濃度（mol/L）時間（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

（1）10～20min以v（CO₂）表示的反應速率為0.009 mol•L^-1•min^-1．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算T℃時該反應的平衡常數(shù)為0.56（保留兩位小數(shù)）．
（3）下列各項能作為判斷該反應達到平衡標志的是CD（填序號字母）．
A．容器內(nèi)壓強保持不變                     B.2v_正（NO）=v_逆（N₂）
C．容器內(nèi)CO₂的體積分數(shù)不變               D．混合氣體的密度保持不變
（4）30min時改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是分離出了二氧化碳（減小CO₂的濃度）．
（5）一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率不變（填“增大”“不變”或“減小”）．

Answer 1

分析 （1）由圖表數(shù)據(jù)分析，結(jié)合反應速率概念計算得到，v=$\frac{△c}{△t}$；
（2）當20-30min時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則該反應達到平衡狀態(tài)，K=$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）}$；
（3）化學平衡時各組分的量不隨時間的改變而改變，正逆反應速率相等；
（4）根據(jù)表中數(shù)值知，NO、二氧化碳的濃度減小，氮氣的濃度增大，說明改變條件是分離出二氧化碳物質(zhì)；
（5）一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，相當于增大壓強，平衡不移動．

解答 解：（1）10min～20min以v（CO₂） 表示的反應速率=$\frac{0.30mol/L-0.21mol/L}{10min}$=0.009 mol•L^-1•min^-1，故答案為：0.009 mol•L^-1•min^-1；
 （2）當20-30min時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則該反應達到平衡狀態(tài)，K=$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）}$=$\frac{0.03×0.03}{0.0{4}^{2}}$=0.56，故答案為：0.56；
（3）A．兩邊的計量數(shù)相等，容器內(nèi)壓強始終保持不變，故A錯誤；
B．2v_正（NO）=v_逆（N₂），速率之比不等于計量數(shù)之比，故B錯誤；
C．容器內(nèi)CO₂的體積分數(shù)不變，說明各物質(zhì)的量不變，說明正逆反應速率相等，故C正確；
D．混合氣體的密度保持不變，說明氣體的質(zhì)量不變，反應達平衡狀態(tài)，故D正確；
故選：CD；
（4）根據(jù)表中數(shù)值知，NO、二氧化碳的濃度減小，氮氣的濃度增大，說明改變條件是分離出二氧化碳物質(zhì)（減小CO₂的濃度），
故答案為：分離出了二氧化碳（減小CO₂的濃度）； 
（5）一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，相當于增大壓強，平衡不移動，所以NO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故答案為：不變．

點評 本題考查了化學平衡常數(shù)和反應速率概念計算應用，平衡標志的分析判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．