Question

（2013?浦东新区二模）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2L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 （mol）	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）在T₁℃时，达到平衡共耗时2分钟，则NO的平均反应速率为

0.015

mol/（L?min）；当活性炭消耗0.015mol时，反应的时间

小于

（填“大于”、“小于”或“等于”）1分钟．
（2）在T₁℃下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是

ab

．
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

k=

c(N2)?c(CO2)

c2(CO)

．（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

不能，无法确定T₁、T₂ 的相对高低

．

Answer 1

分析：（1）根据v=

△n V

△t

计算v（NO）；
由表中数据可知，2min平衡时活性炭变化量为2.03mol-2mol=0.03mol，平均1min消耗0.015molC（s），但第一分钟反应速率较第二分钟快，故消耗0.015molC（s）时需要的时间小于1min；
（2）NO和活性炭（无杂质）反应生成气体A和B，由表中数据可知，平衡时C（s）、NO、A、B的物质的量变化分别为0.03mol、0.06mol、0.03mol、0.03mol，故该反应为C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g），反应前后气体体积不变，改变压强与C（s）的用量，平衡不移动，NO的转化率不变，改变温度、生成物的浓度平衡移动，NO的转化率变化；
（3）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写，注意固体、纯液体不需要写出；
无法确定T₁、T₂ 的相对高低，不能确定反应是吸热还是放热．

解答：解：（1）由表中数据可知，2min平衡时NO变化量为0.1mol-0.04mol=0.06mol，故v（NO）=

0.06mol 2L

2min

=0.015mol/（L?min），
由表中数据可知，2min平衡时活性炭变化量为2.03mol-2mol=0.03mol，平均1min消耗0.015molC（s），但第一分钟反应速率较第二分钟快，故消耗0.015molC（s）时需要的时间小于1min，
故答案为：0.015；小于；
（2）NO和活性炭（无杂质）反应生成气体A和B，由表中数据可知，平衡时C（s）、NO、A、B的物质的量变化分别为0.03mol、0.06mol、0.03mol、0.03mol，故该反应为C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g），反应前后气体体积不变，改变压强变化不移动，C（s）为固体增大用量，平衡不移动，NO的转化率不变，改变温度、生成物的浓度平衡移动，NO的转化率变化，
故答案为：ab；
（3）反应C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）的平衡常数表达式k=

c(N2)?c(CO2)

c2(CO)

，
当T₁＞T₂时，K₁＞K₂，故反应是吸热反应，当T₁＜T₂时，K₁＞K₂，故反应是放热反应，无法确定T₁、T₂ 的相对高低，不能确定反应是吸热还是放热，
故答案为：k=

c(N2)?c(CO2)

c2(CO)

；不能，无法确定T₁、T₂ 的相对高低．

点评：本题考查化学反应速率计算与影响因素、影响化学平衡的因素、化学平衡常数等等，难度中等，确定发生的反应是解题的关键，注意理解外界条件对平衡的影响．