题目内容
碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属,活性炭可处理大气污染物NO。
一定条件下,在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1 ℃时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
| 活性炭 | NO(mol) | A(mol) | B(mol) | |
| 初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
| 平衡 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
(1)该反应方程式为_______________________________________________________。
(2)在T1 ℃下反应达到平衡后,下列措施能改变NO的转化率的是________(填字母序号)。
a.增大活性炭的量 b.增大压强
c.升高温度 d.移去部分B
(3)结合上表数据,该反应的平衡常数表达式为____________________________________(生成物A、B用相应的化学式表示)。若T1 ℃时的平衡常数为K1,T2 ℃时的平衡常数为K2,且K1>K2,能否判断该反应是吸热反应还是放热反应,说明理由_____________________。
答案 (1)C(s)+2NO(g)===CO2(g)+N2(g)
(2)cd
(3)K=
不能,无法确定T1、T2的相对高低(或能,当T1>T2时,反应是吸热反应,当T1<T2时,反应是放热反应)
解析 (1)由表中数据知平衡时消耗C和NO的物质的量之比为1∶2,NO被还原成N2,转移4e-,则C得4e-,变为+4价,所以生成物应为N2和CO2,反应方程式为C(s)+2NO(g)===CO2(g)+N2(g);(2)改变温度,平衡一定发生移动,NO的转化率一定改变;移去部分CO2或N2,平衡右移,NO的转化率增大;(3)由于无法确定T1、T2的高低,所以不能确定该反应的焓变(或用假设法判断)。