Question

  隨著氮氧化物污染的日趨嚴(yán)重，國(guó)家將于“十二五”期間加大對(duì)氮氧化的排放的控制力度．消除氮氧化物污染有多種方法，其中一種是用活性炭還原法處理氮氧化物，有關(guān)反應(yīng)為：C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H＞0．
  某研究小組向某密閉容器充入一定量的活性炭和NO，每隔一定時(shí)間就對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)分析，得到如下表數(shù)據(jù)：

時(shí)間/min	0	20	40	50
c（NO）/mol?L-1	0.100	0.040	0.032	0.032
c（N2）/mol?L-1	0	0.030	0.034	0.034

（1）計(jì)算從反應(yīng)開始直至20min時(shí)，NO的平均反應(yīng)速率為

 

．0～50min時(shí)間范圍內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率的變化情況為

 

．
（2）若其他條件不變，達(dá)到平衡后，下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是

 

．（填編號(hào)）
A．升高溫度  B．增大壓強(qiáng)   C．分離出N₂   D．使用催化劑
（3）計(jì)算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)（寫出計(jì)算過(guò)程，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（4）其它條件相同時(shí)，在溫度為T₁和T₂（T₁＞T₂）時(shí)分別發(fā)生反應(yīng)．T₁時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如圖，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出T₂時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線

專題：

分析：（1）從反應(yīng)開始直至20min時(shí)，NO的平均反應(yīng)速率為V=

△c

△t

=

(0.1-0.04)mol/L

20min

=0.003 mol?L^-1?min^-1；0～50min時(shí)間范圍內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率逐漸減小，但不為零；
（2）A．升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率增大；B．反應(yīng)前后，氣體體積不變，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)；C．分離出N₂，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率增大； D．使用催化劑，平衡不移動(dòng)；
（3）根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算；
（4）其它條件相同時(shí)，在溫度為T₁和T₂（T₁＞T₂）時(shí)分別發(fā)生反應(yīng)，降溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，T₂時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率降低，達(dá)到平衡所需時(shí)間增長(zhǎng)．

解答： 解：（1）從反應(yīng)開始直至20min時(shí)，NO的平均反應(yīng)速率為V=

△c

△t

=

(0.1-0.04)mol/L

20min

=0.003 mol?L^-1?min^-1；0～50min時(shí)間范圍內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率逐漸減小，但不為零；
故答案為：0.003 mol?L^-1?min^-1；逐漸減小，但不為零；
（2）A．升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率增大，故A正確；
B．反應(yīng)前后，氣體體積不變，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．分離出N₂，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；
D．使用催化劑，平衡不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AC；
（3）C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）
起始濃度（mol/L）：0.100    0       0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）：0.068    0.034   0.034
平衡濃度（mol/L）：0.032    0.034   0.034
K=

c(N2)c(CO2)

c2(NO)

=

0.034×0.034

0.0322

=1.1；
答：該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.1；
（4）其它條件相同時(shí)，在溫度為T₁和T₂（T₁＞T₂）時(shí)分別發(fā)生反應(yīng)，降溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，T₂時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率降低，達(dá)到平衡所需時(shí)間增長(zhǎng)，故圖象為：；
答：T₂時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖為．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素、原電池電極反應(yīng)式的書寫、氧化還原反應(yīng)、溶度積規(guī)則等，題目難度中等．