Question

(10分)碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要作用。

（1）真空碳热还原氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：

①2Al₂O₃(s)+ 2AlCl₃(g)+ 6C(s)＝6AlCl(g)+ 6CO(g) △H＝a kJ•mol^-1

②3AlCl(g)＝ 2Al(l)+ AlCl₃(g) △H＝b kJ•mol^-1

反应Al₂O₃(s)+ 3C(s)＝2Al(l)+ 3CO(g)的△H＝         kJ•mol^-1（用含a、b的代数式表示）。

（2）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g) N₂(g)+ CO₂(g) △H=Q kJ•mol^-1。在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

时间(min） 浓度 (mol/L)	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30

①T₁℃时，该反应的平衡常数K=   

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是            （填字母编号）

a．通入一定量的NO                b．加入一定量的活性炭

c．加入合适的催化剂              d．适当缩小容器的体积

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3：1：1，则Q      0（填“＞”或“＜”）。

④在恒容绝热条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是  

a．单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO₂(g)

b．反应体系的温度不再发生改变

c．混合气体的密度不再发生改变

Answer

（1）

（2）① 0.25 ② a d ③ ＜ ④ b c

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律，△H＝①＋②=；（2）①根据表格数据，20min、40min反应分别达到平衡状态，==0.25；②30min ~ 40min各物质的浓度均增大，所以改变的条件为通入一定量的NO 、适当缩小容器的体积。③30min NO、N2、CO2的浓度之比为2：1：1，升高温度NO、N2、CO2的浓度之比变为3：1：1，所以平衡逆向移动，故该反应放热，Q<0；④单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO2(g)，都指V（逆），故A错误；温度为反应过程的变量，温度不再发生改变说明达到平衡，故B正确；，反应过程中气体质量变化，所以密度为反应过程的变量，混合气体的密度不再发生改变达到平衡状态。

考点：本题考查化学平衡。