Question

【題目】用活性炭還原法處理氮氧化物，有關反應為：C(s)+ 2NO（g）N2（g）+ CO2（g）。某研究小組向某密閉的真空容器（假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計）中加入NO和足量的活性炭，恒溫（T1℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

時間min/ 濃度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的時間段內，以CO2表示的反應速率為____；

（2）計算出該反應的平衡常數的值K=________；

（3） 下列各項能作為判斷該反應達到平衡狀態的是____ （填序號字母）；

A．容器內壓強保持不變 B．2v正（NO）= v逆（N2）

C．容器內CO2的體積分數不變 D．混合氣體的密度保持不變

（4）30 min時改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是_____________；

（5）一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉化率__________ （填“增大”、 “不變”或“減小”）。

Answer 1

【答案】0.009 mol·(L·min)-1 0.56 CD 減少CO2的濃度 不變

【解析】

（1） 10min～20min以內v（CO2）表示的反應速率==0.009mol/（Lmin）；

故答案為：0.009mol/（Lmin）；

（2）已知T1℃時該反應平衡濃度為：c（N2）=0.3mol/L；c（CO2）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L； K==0.56；

故答案為：0.56；

（3）C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g），反應是氣體體積不變的反應；

A．反應是氣體體積不變的反應，反應過程中和反應平衡狀態壓強相同，所以容器內壓強保持不變不能說明反應達到平衡，故A錯誤；

B．反應速率之比等于化學方程式系數之比，當v正（NO）=2v逆（N2），反應達到平衡，v正（NO）=2v正（N2），只能說明反應正向進行，故B錯誤；

C．容器內CO2的體積分數不變，說明反應達到平衡，故C正確；

D．混合氣體密度等于質量除以體積，反應中碳是固體，平衡移動氣體質量變化，體積不變，所以混合氣體的密度保持不變，說明反應達到平衡，故D正確；

答案選CD。

（4）已知T1℃時該反應平衡濃度為，c（N2）=0.3mol/L；c（CO2）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L； K==0.56，化學平衡常數隨溫度變化，平衡常數不變說明改變的條件一定不是溫度；依據數據分析，氮氣濃度增大，二氧化碳和一氧化氮濃度減小，反應前后氣體體積不變，所以可能減少CO2的濃度；

故答案為：可能減少CO2的濃度；

（5）一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）．反應是氣體體積不變的反應；增大一氧化氮濃度相當于增大體系壓強，平衡不移動，一氧化氮轉化率不變；

故答案為：不變。