Question

活性炭可处理大气污染物NO．在体积恒为2L的密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F．当温度分别为T₁和T₂时，测得各物质平衡时物质的量如表：

物质 n/mol T/℃	活性炭	NO	E	F
初始	2.030	0.100	0	0
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

（1）请结合如表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式

 

．
（2）若此反应在T₁℃时经5min达到平衡状态，则用NO表示该反应平均反应速率为

 

．
（3）上述反应T₁℃的平衡常数为K₁，T₂℃时的平衡常数为K₂．根据上述信息判断，温度T₁和T₂的关系是

 

（填字母）．
a．T₁＞T₂       b．T₁＜T₂      c．无法比较
（4）在T₁温度下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO转化率的是

 

．
a．增大c（NO）  b．升高温度    c．增大压强     d．移去部分F
（5）下列能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是

 

（填字母编号）．
a．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
b．容器中气体的密度不随时间而变化
c．v（NO）=2v（E）
d．NO的体积分数保持不变
e．E和F体积分数相等．

Answer 1

考点：反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）由表中数据可知，T₁时C、NO、E、F的化学计量数之比为0.03：0.06：0.03：0.03=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）根据v=

△n V

△t

计算v（NO）；
（3）由于正反应是吸热，还是放热不确定，不能判断温度变化；
（4）根据外界条件对平衡移动原理分析解答；
（5）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆速率之比等于化学计量数之比（不同物质），各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化．

解答： 解：（1）由表中数据可知，T₁时C、NO、E、F的化学计量数之比为0.03：0.06：0.03：0.03=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，故反应方程式为：C+2NO?N₂+CO₂，
故答案为：C+2NO?N₂+CO₂；
（2）由表中数据可知，5min平衡时NO变化量为0.1mol-0.04mol=0.06mol，故v（NO）=

0.06mol 2L

5min

=0.006mol/（L?min）；
故答案为：0.006mol/（L?min）；
（3）由表中数据可知，温度由T₁变为T₂，平衡向逆反应移动，由于正反应是吸热，还是放热不确定，无法判断温度变化；
故答案为：c；
（4）a．增大c（NO），相当于增大压强，该反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动，NO的转化率不变，故a符合；
b．反应移动存在热效应，升高温度，平衡一定移动，NO转化率一定变化，故b不符合；
c．该反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，NO的转化率不变，故c符合；
d．移去部分生成物F，平衡向正反应移动，NO的转化率增大，故d不符合；
故答案为：ac；
（5）a．平均相对分子质量在数值上等于摩尔质量，摩尔质量=

m总

n总

，由反应可知，气体的摩尔质量随着反应进行不断变化，所以气体的平均相对分子质量不随时间而变化，说明达到化学平衡状态，故a正确；
b．容器的体积不变，混合气体的质量变化，混合气体的密度随着反应进行不断变化，所以混合气体密度不变，说明达到化学平衡状态，故b正确；
c．在任何时候v（NO）=2v（E），不能说明达到化学平衡状态，故c错误；
d．NO的体积分数保持不变，说明到达平衡，故d正确；
e．在任何时候E和F体积分数相等，不能说明达到化学平衡状态，故e错误；
故选abd．

点评：本题较为综合，考查了化学方程式的书写、化学平衡常数、化学平衡状态的判断以及化学平衡移动，难度中等．