Question

用活性炭还原法可以处理氮氧化物．某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）═N₂（g）+CO₂（g）+Q kJ?mol^-1．
在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

时间（Min） 浓度（mol?L-1）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①T₁℃时，该反应的平衡常数K=

 

；
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是

 

（填字母编号）．
a．加入一定量的活性炭    b．通人一定量的NO
c．适当缩小容器的体积    d．加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为5：3：3，则Q

 

 0（填“＞”或“＜”）．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：①依据图表数据分析平衡状态平衡浓度，20℃平衡浓度c（NO）=0.40mol/L，c（N₂）=0.3mol/L，c（CO₂）=0.30mol/L，结合平衡常数概念计算；
②反应前后是气体体积不变的反应，图表数据分析可知一氧化氮，氮气，二氧化碳浓度都增大，说明改变的条件是缩小体积增大浓度，或加入一氧化氮达到新平衡后个物质浓度增大；
③根据浓度比值的变化来确定移动方向．

解答： 解：①20℃反应达到平衡状态，平衡浓度c（NO）=0.40mol/L，c（N₂）=0.3mol/L，c（CO₂）=0.30mol/L，C（s）+2NO（g）═N₂（g）+CO₂（g），平衡常数K=

0.30×0.30

0.402

=

9

16

；
故答案为：

9

16

；
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，图表数据分析可知一氧化氮，氮气，二氧化碳浓度都增大；
a．加入一定量的活性炭是固体，对平衡无影响，故a不符合；
b．通入一定量的NO，反应正向进行，达到平衡后一氧化氮、氮气、二氧化碳浓度增大，故b符合；
c．适当缩小容器的体积，反应前后是气体体积不变的反应，平衡不动，但个物质浓度增大，符合要求，故c符合；
d．加入合适的催化剂，只能改变化学反应速率，不能改变平衡，浓度不变，故d不符合；
故答案为：bc；
③30min时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比=0.040：0.030：0.030=4：3：3，30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为5：3：3，则平衡向逆反应方向移动，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，则Q＜0，故答案为：＜．

点评：本题考查了化学平衡常数、化学平衡移动的影响因素等，侧重考查学生对数据的分析处理，题目难度中等．