Question

用活性炭還原法可以處理氮氧化物．某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應C（s）+2NO（g）═N₂（g）+CO₂（g）+Q kJ?mol^-1．
在T₁℃時，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）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①T₁℃時，該反應的平衡常數K=

 

；
②30min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，根據上表中的數據判斷改變的條件可能是

 

（填字母編號）．
a．加入一定量的活性炭    b．通人一定量的NO
c．適當縮小容器的體積    d．加入合適的催化劑
③若30min后升高溫度至T₂℃，達到平衡時，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比為5：3：3，則Q

 

 0（填“＞”或“＜”）．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：①依據圖表數據分析平衡狀態(tài)平衡濃度，20℃平衡濃度c（NO）=0.40mol/L，c（N₂）=0.3mol/L，c（CO₂）=0.30mol/L，結合平衡常數概念計算；
②反應前后是氣體體積不變的反應，圖表數據分析可知一氧化氮，氮氣，二氧化碳濃度都增大，說明改變的條件是縮小體積增大濃度，或加入一氧化氮達到新平衡后個物質濃度增大；
③根據濃度比值的變化來確定移動方向．

解答： 解：①20℃反應達到平衡狀態(tài)，平衡濃度c（NO）=0.40mol/L，c（N₂）=0.3mol/L，c（CO₂）=0.30mol/L，C（s）+2NO（g）═N₂（g）+CO₂（g），平衡常數K=

0.30×0.30

0.402

=

9

16

；
故答案為：

9

16

；
②30min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，圖表數據分析可知一氧化氮，氮氣，二氧化碳濃度都增大；
a．加入一定量的活性炭是固體，對平衡無影響，故a不符合；
b．通入一定量的NO，反應正向進行，達到平衡后一氧化氮、氮氣、二氧化碳濃度增大，故b符合；
c．適當縮小容器的體積，反應前后是氣體體積不變的反應，平衡不動，但個物質濃度增大，符合要求，故c符合；
d．加入合適的催化劑，只能改變化學反應速率，不能改變平衡，濃度不變，故d不符合；
故答案為：bc；
③30min時，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比=0.040：0.030：0.030=4：3：3，30min后升高溫度至T₂℃，達到平衡時，容器中NO、N₂、CO₂的濃度之比為5：3：3，則平衡向逆反應方向移動，所以逆反應是吸熱反應，正反應是放熱反應，則Q＜0，故答案為：＜．

點評：本題考查了化學平衡常數、化學平衡移動的影響因素等，側重考查學生對數據的分析處理，題目難度中等．