Question

【题目】碳和氮的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。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中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO (g)N2(g)+CO2(g) △H= QkJ/mol。

在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

(1)0～10min内，NO的平均反应速率V(NO)=______，T1℃,该反应的平衡常数K=________；

(2) 30 min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．通入一定量的NO b．加入一定量的活性炭

c．加入合适的催化剂 d．适当缩小容器的体积

(3)若30 min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1，则Q_____0（填“>”或“<"）。

(4)在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是______（填选项编号）。

a．单位时间内生成2nmol NO (g)的同时消耗nmol CO2(g) b．反应体系的温度不再发生改变

c．混合气体的密度不再发生改变 d．反应体系的压强不再发生改变

Answer 1

【答案】 0.032 mol·L-1·min-1 0.25 a、d < b、c

【解析】(1)0～10min内，NO的平均反应速率v（NO）=(1.00mol·L－1-0.68mol·L－1)/10min=0.032mol·L-1·min-1；C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g），平衡浓度c（N2）=0.25mol·L－1；c（CO2）=0.25mol·L－1；c（NO）=0.5mol·L－1；反应的平衡常数K=c(N2)c(CO2)/c2(NO)=0.25×0.25/0.52=0.25；(2)30min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．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a符合；b．加入一定量的活性炭是固体，对平衡无影响，故b不符合；c．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c不符合；d．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d符合；故选a d；（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3：1：1，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，故选＜；(4)在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是a、无论反应是否达到平衡状态，单位时间内生成2n mol NO（g）的同时消耗n mol CO2（g），故a错误；b、该反应是放热反应，所以反应体系的温度随着反应的移动而改变，当平衡时，反应体系的温度不变，故b正确；C、反应中有固体参加，反应前后气体的质量不等，所以当反应达到平衡时，混合气体的密度不再变化，故c正确；d、无论反应是否达到平衡状态，压强始终不变，故d错误．故选bc。