Question

17．用活性炭還原法可以處理氮氧化物，有關反應為：
C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）．
某研究小組向一個容積（3L）恒定的真空密閉容器中加入0.3molNO和足量的活性炭與催化劑（固體試樣的體積忽略不計），在恒溫（T₁℃）條件下發生反應，經10min反應達到平衡，測得N₂的物質的量為0.09mol．
（1）0min～10min內以v（NO）表示的平均化學反應速率為0.006mol/（L•min）；
（2）下列各項能作為判斷該反應達到平衡的是CD．
A．容器內壓強保持不變　　　　　　　　
B．速率關系：2v（NO）_正=v（N₂）_逆
C．容器內CO₂的體積分數不變
D．混合氣體的密度保持不變
（3）在相同條件下，若在容器中放入生石灰，則NO的平衡轉化率增大（填“增大”“不變”“減小”）．

Answer 1

分析 （1）根據v=$\frac{△c}{△t}$進行計算；
（2）化學平衡的標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變，據此分析和衍生出的條件變化；
（3）生石灰會結合二氧化碳，促進平衡正向進行．

解答 解：（1）C（s）+2NO（g）?N₂ （g）+CO₂ （g）
起始量（mol）    0.3      0        0
變化量（mol）    0.18     0.09     0.09
平衡量（mol）    0.12     0.09     0.09
0min～10min內以v（NO）表示的平均化學反應速率=$\frac{\frac{0.18mol}{3L}}{10min}$=0.006mol/（L•min），
故答案為：0.006mol/（L•min）；
（2）A．反應前后氣體物質的量不變，壓強不變，容器內壓強保持不變不能說明反應達到平衡狀態，故A錯誤；       
B．速率關系：若v（NO）_（正）=2v （N₂）_（逆），證明氮氣的正逆反應速率相同，證明達到平衡狀態，但2v（NO）_（正）=v （N₂）_（逆）不能說明反應達到平衡狀態，故B錯誤；
C．容器內CO₂的體積分數不變是平衡的標志，故C正確；   
D．密度=$\frac{總質量}{體積}$，氣體的總質量會變，反應前后氣體體積不變，故混合氣體的密度保持不變，能證明反應達到平衡狀態，故D正確；
故答案為：CD；
（3）在相同條件下，若在容器中放人生石灰，CaO+CO₂=CaCO₃，平衡正向進行，一氧化氮轉化率增大，
故答案為：增大．

點評 本題考查化學反應速率的計算、平衡標志的判斷及化學平衡的移動，難度中等．要注意基礎知識的積累．