Question

车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5 L密闭容器中加入NO和活性炭（假设无杂质），一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T₁和T₂时，测得各物质平衡时物质的量（n/mol）如下表：

物质          T/℃	活性炭	NO	E	F
初始	3.000	0.10	0	0
T1	2.960	0.020	0.040	0.040
T2	2.975	0.050	0.025	0.025

（1）写出NO与活性炭反应的化学方程式                    ；

（2）计算上述反应T₁℃时的平衡常数K₁=           ；

（3）上述反应T₁℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为        ；

（4）右图为在T₁℃达到平衡后在t₂、t₃、t₄、t₅时改变某一个反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且所改变的条件均不同。已知t₃-t₄阶段为使用催化剂。请判断该反应△H         0（填“＞”或“＜”）。

Answer

（1）C+2NO CO2+N2；（2）4 ；（3）80%；（4）△H ＜ 0。

【解析】

试题分析：（1）从表中数据可知，碳和一氧化氮和E和F的化学计量数之比为0.03:0.06:0.03:0.03=1:2:1:1，则反应中碳被氧化，结合原子守恒可知，生成氮气和二氧化碳，且该反应是可逆反应，所以化学方程式 C+2NO CO2+N2；（2）平衡时一氧化氮的浓度为0.020/5=0.004mol/L.氮气的浓度为0.04/5=0.008mol/L，二氧化碳的浓度为0.04/5=0.008mol/L，则平衡常数K1­=0.008×0.008/0.0042=4；（3）反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，根据方程式计算

C+ 2NO CO2 + N2

起始物质的量 0.120 0.04 0.04

改变物质的量 2n n n

平衡时物质的量 0.12-2n 0.04+n 0.04+n

则平衡常数K=×/=4 解n=0.04mol，则转化率为0.04×2=0.1= 80%；（4）从图像分析，t2改变条件正反应速率增大，逆反应速率不变，平衡正向移动，说明是增大了反应物的浓度；t3、是使用的催化剂，正逆反应速率都增加，但平衡不移动；t4改变条件，反应都变小，但平衡不移动，说明是降低了压强，t5是改变温度，正逆反应都增大，说明是升温，平衡逆向移动，则正反应为放热，△H ＜ 0。

考点：化学平衡的计算，化学平衡建立的过程

【名师点睛】分析化学平衡移动时需要考虑条件对反应速率的影响和对化学平衡的影响，若改变物质的浓度，通常只有一种反应速率改变，若改变温度或压强，正逆反应速率都同向改变，但程度有所不同，压强改变平衡可能不移动，需要考虑反应中气体前后的体积关系。使用催化剂，反应速率都增大，但增大程度相同，平衡不移动。