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【题目】车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”.活性炭可处理大气污染物NO.在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F.当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如表:

物质
T/℃

活性炭

NO

E

F

初始

3.000

0.10

0

0

T1

2.960

0.020

0.040

0.040

T2

2.975

0.050

0.025

0.025


(1)写出NO与活性炭反应的化学方程式
(2)计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=
(3)上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为
(4)如图为在T1℃达到平衡后在t2、t3、t4、t5时改变某一个反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且所改变的条件均不同.已知t3﹣t4阶段为使用催化剂.请判断该反应△H0(填“>”或“<”).

【答案】
(1)C+2NO?N2+CO2
(2)4
(3)80%
(4)<
【解析】解:(1)由表中数据可知,C、NO、E、F的化学计量数之比为(3.000﹣2.960):(0.10﹣0.020):0.040:0.040=1:2:1:1,反应中C被氧化,结合原子守恒可知,生成为N2与CO2 , 且该反应为可逆反应,反应方程式为C+2NON2+CO2
故答案为:C+2NON2+CO2;(2)平衡时c(NO)= =0.010mol/L,c(N2)=c(CO2)= =0.020mol/L,故T2℃时该反应的平衡常数为K2= =4,
故答案为:4; (3)反应C+2NON2+CO2是一个气体体积不变的反应,而反应物只有一种,故加入NO气体,建立的平衡和原平衡为等效平衡,原平衡中NO转化率为 =80%,则达到新平衡时NO的转化率为80%,
故答案为:80%; (4)改变的条件均不同,t5时刻,正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,故t5时刻改变条件为升温,所以正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,T1<T2 , 该反应△H<0,
故答案为:<.
(1)由表中数据可知,C、NO、E、F的化学计量数之比为(3.000﹣2.960):(0.10﹣0.020):0.040:0.040=1:2:1:1,反应中C被氧化,结合原子守恒可知,生成为N2与CO2;(2)计算各气体的平衡浓度,代入平衡常数表达式计算;(3)反应C+2NON2+CO2是一个气体体积不变的反应,而反应物只有一种,故加入NO气体,建立的平衡和原平衡为等效平衡;(4)t2、t3、t4、t5时改变某一种反应条件,所改变的条件均不同,可以判断每一时刻改变的条件.

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