Question

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

（1）寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式_______________。

（2）在2L恒容密閉器中加入足量C與NO發(fā)生反應(yīng)，所得數(shù)據(jù)如表，回答下列問題。

實(shí)驗(yàn)編號	溫度/℃	起始時(shí)NO的物質(zhì)的量/mol	平衡時(shí)N2的物質(zhì)的量/mol
1	700	0.40	0.09
2	800	0.24	0.08

①結(jié)合表中數(shù)據(jù)，判斷該反應(yīng)的△H____0(填“＞”或“＜”)，理由是_________。

②判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是_______。

A.容器內(nèi)氣體密度恒定 B.容器內(nèi)各氣體濃度恒定

C.容器內(nèi)壓強(qiáng)恒定 D.2v正（NO）= v逆（N2）

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

①0～10 min內(nèi)的CO2平均反應(yīng)速率v＝____________。

②圖中A點(diǎn)v(正)___v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

③第10 min時(shí)，外界改變的條件可能是_____________。

A．加催化劑 B．增大C的物質(zhì)的量

C．減小CO2的物質(zhì)的量 D．升溫 E．降溫

Answer 1

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

【解析】K=

（2）①根據(jù)表格數(shù)據(jù)，列出實(shí)驗(yàn)1（700℃）的三段式：

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

起始物質(zhì)的量/mol 0.4 0 0

變化物質(zhì)的量/mol 0.18 0.09 0.09

平衡物質(zhì)的量/mol 0.22 0.09 0.09

K1===，

據(jù)表格數(shù)據(jù)，列出實(shí)驗(yàn)2（℃）的三段式：

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

起始物質(zhì)的量/mol 0.24 0 0

變化物質(zhì)的量/mol 0.16 0.08 0.08

平衡物質(zhì)的量/mol 0.08 0.08 0.08

K2===1＞K1；

溫度升高，K增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0。

故答案為：＞；700℃和800℃的平衡常數(shù)K1<K2，所以△H >0。

②A、該反應(yīng)氣體的總質(zhì)量是個(gè)變量，容器體積不變，所以密度是一個(gè)變量，當(dāng)容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí)，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B、各組分的濃度不再改變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；C、該反應(yīng)前后氣體分子的數(shù)目相同，則氣體的總物質(zhì)的量一直不變，根據(jù)pV=nRT，恒溫恒容條件下，壓強(qiáng)一直不變，所以容器內(nèi)壓強(qiáng)恒定不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D、2v正（NO）= v逆（N2）錯(cuò)誤，此時(shí)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不相等，應(yīng)是v正（NO）= 2v逆（N2）時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)故D錯(cuò)誤。故選AB。

故答案為：AB。

③①隨著反應(yīng)進(jìn)行，n(N2)逐漸減小，n(NO)逐漸增大，10min內(nèi)，△n(N2)=0.2mol，物質(zhì)的量變化之比等于計(jì)量系數(shù)之比，則△n(CO2)=0.2mol，所以v(CO2)= =0.01 mol·L-1·min-1；

②根據(jù)圖像可知A點(diǎn)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則v(正)＞v(逆)，故答案為：＞；

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