Question

【题目】用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：C(s)+ 2NO（g）N2（g）+ CO2（g）。某研究小组向某密闭的真空容器（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，恒温（T1℃）条件下反应，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	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 min～20 min的时间段内，以CO2表示的反应速率为____；

（2）计算出该反应的平衡常数的值K=________；

（3） 下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是____ （填序号字母）；

A．容器内压强保持不变 B．2v正（NO）= v逆（N2）

C．容器内CO2的体积分数不变 D．混合气体的密度保持不变

（4）30 min时改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是_____________；

（5）一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率__________ （填“增大”、 “不变”或“减小”）。

Answer 1

【答案】0.009 mol·(L·min)-1 0.56 CD 减少CO2的浓度 不变

【解析】

（1） 10min～20min以内v（CO2）表示的反应速率==0.009mol/（Lmin）；

故答案为：0.009mol/（Lmin）；

（2）已知T1℃时该反应平衡浓度为：c（N2）=0.3mol/L；c（CO2）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L； K==0.56；

故答案为：0.56；

（3）C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g），反应是气体体积不变的反应；

A．反应是气体体积不变的反应，反应过程中和反应平衡状态压强相同，所以容器内压强保持不变不能说明反应达到平衡，故A错误；

B．反应速率之比等于化学方程式系数之比，当v正（NO）=2v逆（N2），反应达到平衡，v正（NO）=2v正（N2），只能说明反应正向进行，故B错误；

C．容器内CO2的体积分数不变，说明反应达到平衡，故C正确；

D．混合气体密度等于质量除以体积，反应中碳是固体，平衡移动气体质量变化，体积不变，所以混合气体的密度保持不变，说明反应达到平衡，故D正确；

答案选CD。

（4）已知T1℃时该反应平衡浓度为，c（N2）=0.3mol/L；c（CO2）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L； K==0.56，化学平衡常数随温度变化，平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度；依据数据分析，氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度减小，反应前后气体体积不变，所以可能减少CO2的浓度；

故答案为：可能减少CO2的浓度；

（5）一定温度下，随着NO的起始浓度增大，C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）．反应是气体体积不变的反应；增大一氧化氮浓度相当于增大体系压强，平衡不移动，一氧化氮转化率不变；

故答案为：不变。