Question

  随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化的排放的控制力度．消除氮氧化物污染有多种方法，其中一种是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）△H＞0．
  某研究小组向某密闭容器充入一定量的活性炭和NO，每隔一定时间就对该容器内的物质分析，得到如下表数据：

时间/min	0	20	40	50
c（NO）/mol?L-1	0.100	0.040	0.032	0.032
c（N2）/mol?L-1	0	0.030	0.034	0.034

（1）计算从反应开始直至20min时，NO的平均反应速率为

 

．0～50min时间范围内，NO的平均反应速率的变化情况为

 

．
（2）若其他条件不变，达到平衡后，下列措施能提高NO转化率的是

 

．（填编号）
A．升高温度  B．增大压强   C．分离出N₂   D．使用催化剂
（3）计算该温度下反应的平衡常数（写出计算过程，计算结果保留两位有效数字）．
（4）其它条件相同时，在温度为T₁和T₂（T₁＞T₂）时分别发生反应．T₁时NO的转化率随时间的变化如图，请在图上画出T₂时，NO的转化率随时间变化的示意图．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,用化学平衡常数进行计算,化学平衡的影响因素,转化率随温度、压强的变化曲线

专题：

分析：（1）从反应开始直至20min时，NO的平均反应速率为V=

△c

△t

=

(0.1-0.04)mol/L

20min

=0.003 mol?L^-1?min^-1；0～50min时间范围内，NO的平均反应速率逐渐减小，但不为零；
（2）A．升高温度，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大；B．反应前后，气体体积不变，增大压强，平衡不移动；C．分离出N₂，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大； D．使用催化剂，平衡不移动；
（3）根据三段式进行计算；
（4）其它条件相同时，在温度为T₁和T₂（T₁＞T₂）时分别发生反应，降温平衡向逆反应方向移动，T₂时，NO的转化率降低，达到平衡所需时间增长．

解答： 解：（1）从反应开始直至20min时，NO的平均反应速率为V=

△c

△t

=

(0.1-0.04)mol/L

20min

=0.003 mol?L^-1?min^-1；0～50min时间范围内，NO的平均反应速率逐渐减小，但不为零；
故答案为：0.003 mol?L^-1?min^-1；逐渐减小，但不为零；
（2）A．升高温度，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，故A正确；
B．反应前后，气体体积不变，增大压强，平衡不移动，故B错误；
C．分离出N₂，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，故C正确；
D．使用催化剂，平衡不移动，故D错误；
故答案为：AC；
（3）C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）
起始浓度（mol/L）：0.100    0       0
转化浓度（mol/L）：0.068    0.034   0.034
平衡浓度（mol/L）：0.032    0.034   0.034
K=

c(N2)c(CO2)

c2(NO)

=

0.034×0.034

0.0322

=1.1；
答：该温度下反应的平衡常数为1.1；
（4）其它条件相同时，在温度为T₁和T₂（T₁＞T₂）时分别发生反应，降温平衡向逆反应方向移动，T₂时，NO的转化率降低，达到平衡所需时间增长，故图象为：；
答：T₂时，NO的转化率随时间变化的示意图为．

点评：本题考查了化学平衡常数及化学平衡移动的影响因素、原电池电极反应式的书写、氧化还原反应、溶度积规则等，题目难度中等．