Question

10．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）．某研究小组向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（T℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

物质浓度（mol/L）时间（min）	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）10～20min以v（CO₂）表示的反应速率为0.009 mol•L^-1•min^-1．
（2）根据表中数据，计算T℃时该反应的平衡常数为0.56（保留两位小数）．
（3）下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是CD（填序号字母）．
A．容器内压强保持不变                     B.2v_正（NO）=v_逆（N₂）
C．容器内CO₂的体积分数不变               D．混合气体的密度保持不变
（4）30min时改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是分离出了二氧化碳（减小CO₂的浓度）．
（5）一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率不变（填“增大”“不变”或“减小”）．

Answer 1

分析 （1）由图表数据分析，结合反应速率概念计算得到，v=$\frac{△c}{△t}$；
（2）当20-30min时，各物质的物质的量不变，则该反应达到平衡状态，K=$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）}$；
（3）化学平衡时各组分的量不随时间的改变而改变，正逆反应速率相等；
（4）根据表中数值知，NO、二氧化碳的浓度减小，氮气的浓度增大，说明改变条件是分离出二氧化碳物质；
（5）一定温度下，随着NO的起始浓度增大，相当于增大压强，平衡不移动．

解答 解：（1）10min～20min以v（CO₂） 表示的反应速率=$\frac{0.30mol/L-0.21mol/L}{10min}$=0.009 mol•L^-1•min^-1，故答案为：0.009 mol•L^-1•min^-1；
 （2）当20-30min时，各物质的物质的量不变，则该反应达到平衡状态，K=$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（NO）}$=$\frac{0.03×0.03}{0.0{4}^{2}}$=0.56，故答案为：0.56；
（3）A．两边的计量数相等，容器内压强始终保持不变，故A错误；
B．2v_正（NO）=v_逆（N₂），速率之比不等于计量数之比，故B错误；
C．容器内CO₂的体积分数不变，说明各物质的量不变，说明正逆反应速率相等，故C正确；
D．混合气体的密度保持不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故D正确；
故选：CD；
（4）根据表中数值知，NO、二氧化碳的浓度减小，氮气的浓度增大，说明改变条件是分离出二氧化碳物质（减小CO₂的浓度），
故答案为：分离出了二氧化碳（减小CO₂的浓度）； 
（5）一定温度下，随着NO的起始浓度增大，相当于增大压强，平衡不移动，所以NO的平衡转化率不变，故答案为：不变．

点评 本题考查了化学平衡常数和反应速率概念计算应用，平衡标志的分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．