Question

活性炭可處理大氣污染物NO．在體積恒為2L的密閉容器中加入NO和活性炭（無雜質），生成氣體E和F．當溫度分別為T₁和T₂時，測得各物質平衡時物質的量如表：

物質 n/mol T/℃	活性炭	NO	E	F
初始	2.030	0.100	0	0
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

（1）請結合如表數據，寫出NO與活性炭反應的化學方程式

 

．
（2）若此反應在T₁℃時經5min達到平衡狀態，則用NO表示該反應平均反應速率為

 

．
（3）上述反應T₁℃的平衡常數為K₁，T₂℃時的平衡常數為K₂．根據上述信息判斷，溫度T₁和T₂的關系是

 

（填字母）．
a．T₁＞T₂       b．T₁＜T₂      c．無法比較
（4）在T₁溫度下反應達到平衡后，下列措施不能改變NO轉化率的是

 

．
a．增大c（NO）  b．升高溫度    c．增大壓強     d．移去部分F
（5）下列能判斷該反應在一定溫度下達到化學平衡狀態的依據是

 

（填字母編號）．
a．容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化
b．容器中氣體的密度不隨時間而變化
c．v（NO）=2v（E）
d．NO的體積分數保持不變
e．E和F體積分數相等．

Answer 1

考點：反應速率的定量表示方法,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）由表中數據可知，T₁時C、NO、E、F的化學計量數之比為0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反應中C被氧化，結合原子守恒可知，生成為N₂與CO₂；
（2）根據v=

△n V

△t

計算v（NO）；
（3）由于正反應是吸熱，還是放熱不確定，不能判斷溫度變化；
（4）根據外界條件對平衡移動原理分析解答；
（5）根據化學平衡狀態的特征解答，當反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等（同種物質）或正逆速率之比等于化學計量數之比（不同物質），各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發生變化．

解答： 解：（1）由表中數據可知，T₁時C、NO、E、F的化學計量數之比為0.03：0.06：0.03：0.03=1：2：1：1，反應中C被氧化，結合原子守恒可知，生成為N₂與CO₂，且該反應為可逆反應，故反應方程式為：C+2NO?N₂+CO₂，
故答案為：C+2NO?N₂+CO₂；
（2）由表中數據可知，5min平衡時NO變化量為0.1mol-0.04mol=0.06mol，故v（NO）=

0.06mol 2L

5min

=0.006mol/（L?min）；
故答案為：0.006mol/（L?min）；
（3）由表中數據可知，溫度由T₁變為T₂，平衡向逆反應移動，由于正反應是吸熱，還是放熱不確定，無法判斷溫度變化；
故答案為：c；
（4）a．增大c（NO），相當于增大壓強，該反應前后氣體的物質的量不變，平衡不移動，NO的轉化率不變，故a符合；
b．反應移動存在熱效應，升高溫度，平衡一定移動，NO轉化率一定變化，故b不符合；
c．該反應前后氣體的物質的量不變，增大壓強，平衡不移動，NO的轉化率不變，故c符合；
d．移去部分生成物F，平衡向正反應移動，NO的轉化率增大，故d不符合；
故答案為：ac；
（5）a．平均相對分子質量在數值上等于摩爾質量，摩爾質量=

m總

n總

，由反應可知，氣體的摩爾質量隨著反應進行不斷變化，所以氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化，說明達到化學平衡狀態，故a正確；
b．容器的體積不變，混合氣體的質量變化，混合氣體的密度隨著反應進行不斷變化，所以混合氣體密度不變，說明達到化學平衡狀態，故b正確；
c．在任何時候v（NO）=2v（E），不能說明達到化學平衡狀態，故c錯誤；
d．NO的體積分數保持不變，說明到達平衡，故d正確；
e．在任何時候E和F體積分數相等，不能說明達到化學平衡狀態，故e錯誤；
故選abd．

點評：本題較為綜合，考查了化學方程式的書寫、化學平衡常數、化學平衡狀態的判斷以及化學平衡移動，難度中等．