二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+
二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s) + 2NO(g)
N2(g) + CO2(g) ΔH 在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
时间/min 浓度/(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 2.0 | 1.16 | 0.80 | 0.80 | 0.96 | 0.96 |
N2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.72 | 0.72 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.72 | 0.72 |
(1)根据图表数据分析T1℃时,该反应在0-20min的平均反应速率
v(N2)= ____________mol·L-1·min-1;计算该反应的平衡常数K=____________。
(2)30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是( )(双选)
A.加入合适的催化剂 B.适当缩小容器的体积
C.通入一定量的NO D.加入一定量的活性炭
(3)若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则达到新平衡时NO的转化率____________ (填“升高”或“降低”),ΔH____________0(填“>”或“<”).
(1)①0.03;0.56(或9/16)(2)BC;(3)降低;<;
【解析】试题分析:(1)T1℃时,该反应在0-20min的平均反应速率v(N2)= 错误!未找到引用源。=0.03mol·L-1·min-1;平衡浓度c(NO)=0.80mol/L,c(N2)=0.6mol/L,c(CO2)=0.60mol/L,C(s)+2NO(g)═N2(g)+CO2(g),平衡常数K=错误!未找到引用源。=0.56;
(2)30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,图表数据分析可知一氧化氮,氮气,二氧化碳浓度都增大;A.加入合适的催化剂,只能改变化学反应速率,不能改变平衡,浓度不变,故A不符合;B.适当缩小容器的体积,反应前后是气体体积不变的反应,平衡不动,但物质浓度增大,符合要求,故B符合;C.通入一定量的NO,反应正向进行,达到平衡后一氧化氮、氮气、二氧化碳浓度增大,故C符合;D.加入一定量的活性炭是固体,对平衡无影响,故D不符合;故答案为BC;
(3)30min时,容器中NO、N2、CO2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、N2、CO2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ΔH<0,平衡逆向移动,NO转化率降低;
考点:考查化学平衡常数、化学平衡移动的影响因素
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