Question

（2013?浦東新區(qū)二模）碳單質(zhì)在工業(yè)上有多種用途．例如焦炭可用來制取水煤氣、冶煉金屬，活性炭可處理大氣污染物NO．
一定條件下，在2L密閉容器中加入NO和活性炭（無雜質(zhì)）反應生成氣體A和B．當溫度在T₁℃時，測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如下表：

	活性炭 （mol）	NO （mol）	A （mol）	B （mol）
初始	2.030	0.100	0	0
平衡	2.000	0.040	0.030	0.030

（1）在T₁℃時，達到平衡共耗時2分鐘，則NO的平均反應速率為

0.015

mol/（L?min）；當活性炭消耗0.015mol時，反應的時間

小于

（填“大于”、“小于”或“等于”）1分鐘．
（2）在T₁℃下反應達到平衡后，下列措施不能改變NO的轉(zhuǎn)化率的是

ab

．
a．增大活性炭的量   b．增大壓強    c．升高溫度     d．移去部分B
（3）結(jié)合上表數(shù)據(jù)，該反應的平衡常數(shù)表達式為

k=

c(N2)?c(CO2)

c2(CO)

．（生成物A、B用相應的化學式表示）若T₁℃時的平衡常數(shù)為K₁，T₂℃時的平衡常數(shù)為K₂，且K₁＞K₂，能否判斷該反應是吸熱反應還是放熱反應，說明理由

不能，無法確定T₁、T₂ 的相對高低

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（NO）；
由表中數(shù)據(jù)可知，2min平衡時活性炭變化量為2.03mol-2mol=0.03mol，平均1min消耗0.015molC（s），但第一分鐘反應速率較第二分鐘快，故消耗0.015molC（s）時需要的時間小于1min；
（2）NO和活性炭（無雜質(zhì)）反應生成氣體A和B，由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時C（s）、NO、A、B的物質(zhì)的量變化分別為0.03mol、0.06mol、0.03mol、0.03mol，故該反應為C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g），反應前后氣體體積不變，改變壓強與C（s）的用量，平衡不移動，NO的轉(zhuǎn)化率不變，改變溫度、生成物的濃度平衡移動，NO的轉(zhuǎn)化率變化；
（3）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫，注意固體、純液體不需要寫出；
無法確定T₁、T₂ 的相對高低，不能確定反應是吸熱還是放熱．

解答：解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，2min平衡時NO變化量為0.1mol-0.04mol=0.06mol，故v（NO）=

0.06mol 2L

2min

=0.015mol/（L?min），
由表中數(shù)據(jù)可知，2min平衡時活性炭變化量為2.03mol-2mol=0.03mol，平均1min消耗0.015molC（s），但第一分鐘反應速率較第二分鐘快，故消耗0.015molC（s）時需要的時間小于1min，
故答案為：0.015；小于；
（2）NO和活性炭（無雜質(zhì)）反應生成氣體A和B，由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時C（s）、NO、A、B的物質(zhì)的量變化分別為0.03mol、0.06mol、0.03mol、0.03mol，故該反應為C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g），反應前后氣體體積不變，改變壓強變化不移動，C（s）為固體增大用量，平衡不移動，NO的轉(zhuǎn)化率不變，改變溫度、生成物的濃度平衡移動，NO的轉(zhuǎn)化率變化，
故答案為：ab；
（3）反應C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）的平衡常數(shù)表達式k=

c(N2)?c(CO2)

c2(CO)

，
當T₁＞T₂時，K₁＞K₂，故反應是吸熱反應，當T₁＜T₂時，K₁＞K₂，故反應是放熱反應，無法確定T₁、T₂ 的相對高低，不能確定反應是吸熱還是放熱，
故答案為：k=

c(N2)?c(CO2)

c2(CO)

；不能，無法確定T₁、T₂ 的相對高低．

點評：本題考查化學反應速率計算與影響因素、影響化學平衡的因素、化學平衡常數(shù)等等，難度中等，確定發(fā)生的反應是解題的關鍵，注意理解外界條件對平衡的影響．