Question

隨著氮氧化物污染的日趨嚴重，國家將于“十二五”期間加大對氮氧化物排放的控制力度．目前，用活性炭還原法處理氮氧化物是消除氮氧化物污染的有效方法．
（1）已知產(chǎn)物 A、B 都是參與大氣循環(huán)的氣體，請結(jié)合下表數(shù)據(jù)寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學方程式：

 

（2）某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T₁℃）條件下反應(yīng)，反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

濃度/mol?L-1 / 時間/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℃時，求該反應(yīng)平衡常數(shù)（列出K的表達式，要求計算過程）．
②30min后，改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡，則改變的條件可能是

 

．
③若30min后升高溫度至T₂℃，達到平衡時，容器中NO、A、B的濃度之比為5：3：3，則該反應(yīng)的△H

 

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
④壓縮容器體積，增大壓強對該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動的影響是

 

．

Answer 1

分析：（1）碳和一氧化氮反應(yīng)生成對空氣無污染的物質(zhì)且參與大氣循環(huán)，所以生成物是氮氣和二氧化碳；
（2）①當20-30min時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，根據(jù)K=

c(CO2)．c(N2)

c(NO)2

計算；
②根據(jù)表中數(shù)值知，NO濃度減小，A濃度增大，B濃度減小，說明改變條件是分離出B物質(zhì)；
③根據(jù)濃度比值的變化來確定移動方向，如果濃度比值
④該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，壓強對其平衡移動無影響．

解答：解：（1）碳和一氧化氮反應(yīng)生成對空氣無污染的物質(zhì)且參與大氣循環(huán)，所以生成物是氮氣和二氧化碳，所以其反應(yīng)方程式為C+2NO?N₂+CO₂，故答案為：C+2NO?N₂+CO₂；
（2）①當20-30min時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，K=

c(CO2)．c(N2)

c(NO)2

=

0.030×0.030

0.040×0.040

=0.56，故答案為：0.56；
②根據(jù)表中數(shù)值知，NO濃度減小，A濃度增大，則平衡向正反應(yīng)方向移動，但B濃度減小，說明改變條件是分離出B物質(zhì)，故答案為：分離出了B；
 ③30min時，容器中NO、A、B的濃度之比=0.040：0.030：0.030=4：3：3，30min后升高溫度至T₂℃，達到平衡時，容器中NO、A、B的濃度之比為5：3：3，則平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則△H＜0，故答案為：＜；
 （3）該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，壓強對其平衡移動無影響，壓縮容器體積，增大壓強，正逆反應(yīng)速率增大，但平衡不移動，故答案為：壓縮容器體積，增大壓強，加大反應(yīng)速率，而平衡不移動．

點評：本題考查了外界條件對化學平衡移動的影響，根據(jù)表中數(shù)據(jù)變化確定改變條件，注意該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，壓強、催化劑對該反應(yīng)平衡移動無影響，難度中等．