Question

随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度．目前，用活性炭还原法处理氮氧化物是消除氮氧化物污染的有效方法．
（1）已知产物 A、B 都是参与大气循环的气体，请结合下表数据写出NO与活性炭反应的化学方程式：

 

（2）某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T₁℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

浓度/mol?L-1 / 时间/min	NO	A	B
0	0.10	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017
50	0.032	0.034	0.017

①T₁℃时，求该反应平衡常数（列出K的表达式，要求计算过程）．
②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是

 

．
③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、A、B的浓度之比为5：3：3，则该反应的△H

 

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
④压缩容器体积，增大压强对该反应的反应速率和平衡移动的影响是

 

．

Answer 1

分析：（1）碳和一氧化氮反应生成对空气无污染的物质且参与大气循环，所以生成物是氮气和二氧化碳；
（2）①当20-30min时，各物质的物质的量不变，则该反应达到平衡状态，根据K=

c(CO2)．c(N2)

c(NO)2

计算；
②根据表中数值知，NO浓度减小，A浓度增大，B浓度减小，说明改变条件是分离出B物质；
③根据浓度比值的变化来确定移动方向，如果浓度比值
④该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强对其平衡移动无影响．

解答：解：（1）碳和一氧化氮反应生成对空气无污染的物质且参与大气循环，所以生成物是氮气和二氧化碳，所以其反应方程式为C+2NO?N₂+CO₂，故答案为：C+2NO?N₂+CO₂；
（2）①当20-30min时，各物质的物质的量不变，则该反应达到平衡状态，K=

c(CO2)．c(N2)

c(NO)2

=

0.030×0.030

0.040×0.040

=0.56，故答案为：0.56；
②根据表中数值知，NO浓度减小，A浓度增大，则平衡向正反应方向移动，但B浓度减小，说明改变条件是分离出B物质，故答案为：分离出了B；
 ③30min时，容器中NO、A、B的浓度之比=0.040：0.030：0.030=4：3：3，30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、A、B的浓度之比为5：3：3，则平衡向逆反应方向移动，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，则△H＜0，故答案为：＜；
 （3）该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强对其平衡移动无影响，压缩容器体积，增大压强，正逆反应速率增大，但平衡不移动，故答案为：压缩容器体积，增大压强，加大反应速率，而平衡不移动．

点评：本题考查了外界条件对化学平衡移动的影响，根据表中数据变化确定改变条件，注意该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强、催化剂对该反应平衡移动无影响，难度中等．