Question

进入2013年以来，我国中东部地区多次遭遇大范围、长时间的雾霾天气。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”。

（1）活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T₁和T₂时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

物质          T/℃     n/mol	活性炭	NO	E	F
初始	2.030	0.10	0	0
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

①结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式                        。

    ②上述反应T₁℃时的平衡常数K₁=                  。

    ③根据上述信息判断，温度T₁和T₂的关系是（填序号）                        。

      a．T₁＞T₂       b．T₁＜T₂       c．无法比较

（2）车辆排放的氮氧化物和碳氧化物在催化剂作用下可发生反应：
2CO+2NO        N₂+2CO₂ 在一体积为1L的密闭容积中，加入0.40mol的CO和0.40mol的NO ，反应中N₂的物质的量浓度的变化情况如图所示，回答下列问题。

              

①计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(N₂)=              。

②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时N₂的浓度约为0.25 mol·L^-1）。请在上图中画出第5分钟末到此平衡时N₂浓度的变化曲线。

Answer 1

【知识点】化学平衡常数的计算，化学方程式的书写，影响化学反应速率的条件   G5 

【答案解析】（1）①C + 2NO  N₂ + CO₂ （2分）②9/16或0.56（2分）③ c（2分）

（2）①0.025 mol·L^-1·min^-1  （2分）

②

【2分；起点在（5,0.20），平衡点到（8,0.25）即给2分，是否延长不作要求】

   解析: （1）①由表中数据可知，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
②从表中数据可知T₁℃时的平衡浓度c（NO）=0.04mol/1L=0.04mol/L，c（N₂）=c（CO₂）=0.03mol/1L=0.03mol/L，故T₁℃时该反应的平衡常数为
K₁=0.03×0.03/0.04²=9/16

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

（2）①v（N₂）=△C/△t=0.10mol·L^—1/4min=0.025mol/（L•min）；
②把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度，氨气的浓度变为0.20mol/L，平衡后浓度约为0.25mol/L，故可得图像。
【思路点拨】本题考查化学平衡平衡常数的计算、化学反应速率的计算、影响化学平衡的因素等，题目综合性较大，难度中等。