Question

有科學(xué)家正在研究用碳與一氧化氮反應(yīng)處理環(huán)境問(wèn)題
C（s）+2NO（g）?CO₂（g）+N₂（g）△H
（1）實(shí)驗(yàn)方案中有下列措施①采用加熱提高反應(yīng)速率②使用催化劑提高反應(yīng)速率③使用加壓提高NO轉(zhuǎn)化率④使CO₂轉(zhuǎn)化成干冰從體系用脫離，提高NO的轉(zhuǎn)化率你認(rèn)為可行的是

 

．
（2）這個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是

 

．
（3）在恒容恒溫密閉容器中，科學(xué)家得到下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

濃度（mol/L） 時(shí)間（min）	NO	N2	NO2
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030

請(qǐng)求出該應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K=

 

．
（4）若在（3）的實(shí)驗(yàn)中30min時(shí)開(kāi)始開(kāi)溫，36min時(shí)達(dá)平衡，測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率變?yōu)?0%，則該反應(yīng)的△H

 

0（填“＞”、“＜”、“=”），判斷的理由是

 

．
（5）若科學(xué)家在30min后改變了某一條件，反應(yīng)進(jìn)行到40min時(shí)達(dá)平衡濃度分別為C（NO）=0.032mol/L，C（N₂）=0.034mol/L，C（CO₂）=0.017mol/L，則改變的條件可能是

 

，判斷的依據(jù)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算

專題：

分析：（1）①升溫正逆反應(yīng)速率都增大；
②催化劑能夠加快反應(yīng)速率；
③該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積相等，加壓平衡不移動(dòng)；
④分離出生成物平衡正向移動(dòng)；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)K=

生成物濃度系數(shù)冪次方

反應(yīng)物濃度系數(shù)冪次方

，固體物質(zhì)不列入；
（3）反應(yīng)到20min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，據(jù)平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度代入K=

[CO2]?[H2]

[NO]2

求算；
（4）原平衡中NO的轉(zhuǎn)化率為

0.100-0.040

0.100

×100%=60%，升溫后NO的轉(zhuǎn)化率變?yōu)?0%，說(shuō)明升溫平衡逆向移動(dòng)；
（5）達(dá)新的平衡時(shí)，C（NO）和C（CO₂）減小，C（N₂）增大，說(shuō)明改變的條件是分離出部分二氧化碳．

解答： 解：（1）（1）①升溫正逆反應(yīng)速率都增大，故采用加熱提高反應(yīng)速率可行；
②催化劑能夠加快反應(yīng)速率，使用催化劑提高反應(yīng)速率可行；
③該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積相等，加壓平衡不移動(dòng)，使用加壓提高NO轉(zhuǎn)化率不可行；
④分離出生成物平衡正向移動(dòng)，使CO₂轉(zhuǎn)化成干冰從體系用脫離，提高NO的轉(zhuǎn)化率可行；
故答案為：①②④；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)K=

生成物濃度系數(shù)冪次方

反應(yīng)物濃度系數(shù)冪次方

═

[CO2]?[H2]

[NO]2

，故答案為：K=

[CO2]?[H2]

[NO]2

；
（3）K=

[CO2]?[H2]

[NO]2

=

0.030×0.030

0.0402

=

9

16

，故答案為：

9

16

；
（4）原平衡中NO的轉(zhuǎn)化率為

0.100-0.040

0.100

×100%=60%，升溫后NO的轉(zhuǎn)化率變?yōu)?0%，說(shuō)明升溫平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱，△H＜0，
故答案為：＜；升溫后NO的轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明升溫平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱；
（5）影響平衡移動(dòng)的因素只有溫度、濃度、壓強(qiáng)三個(gè)方面，改變了某一條件，達(dá)新的平衡時(shí)，C（NO）和C（CO₂）減小，C（N₂）增大，只能是分離出部分二氧化碳，因?yàn)榻禍貢r(shí)反應(yīng)正向移動(dòng)，生成物濃度都增大，加壓平衡不移動(dòng)，各組分濃度都增大，只能是分離出部分二氧化碳，平衡正向移動(dòng)，才會(huì)導(dǎo)致C（NO）和C（CO₂）減小，C（N₂）增大，故答案為：分離出部分二氧化碳；因?yàn)榻禍貢r(shí)反應(yīng)正向移動(dòng)，生成物濃度都增大，加壓平衡不移動(dòng)，各組分濃度都增大，只能是分離出部分二氧化碳，平衡正向移動(dòng)，才會(huì)導(dǎo)致C（NO）和C（CO₂）減小，C（N₂）增大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)以及計(jì)算、平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、影響平衡移動(dòng)的因素分析，題目難度較大．