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【碳和氮是动植物体中的重要组成元素,向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应,氮氧化物会产生光化学烟雾,目前,这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容.(1)用活性炭还】
更新时间: 2025-08-28 14:26:27
1人问答
问题描述:

碳和氮是动植物体中的重要组成元素,向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应,氮氧化物会产生光化学烟雾,目前,这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容.

(1)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g).

某研究小组向一个容器容积为3L且容积不变的密闭真空容器(固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,在恒温(T1℃)条件下反应,测得不同时间(t)时各物质的物质的量(n)如表:

n/mol
t/minNON2CO2
02.0000
101.160.420.42
200.800.600.60
300.800.600.60
①根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为___(保留两位小数).若某一时刻,容器中有1.2molC、1.2molNO、0.75molN2和1.08molCO2,此时v(正)___v(逆)(填“>、<、=”)

②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是___(填序号字母).

A.v(NO)(正)=2v(N2)(逆) B.容器内CO2和N2的体积比为1:1

C.混合气体的平均相对分子质量保持不变 D.容器内压强保持不变

③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率___(填“增大”、“不变”或“减小”).

(2)在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g),恒温下c(CO)随反应时间t变化的曲线Ⅰ如图1所示.

①若在t0时改变一个条件,使曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ,则改变的条件是___;

②若在t0时刻将容器体积快速压缩至2L(其他条件不变),请在图中画出c(CO)随反应时间t变化的曲线.

(3)已知:CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ/mol,850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O浓度变化如图2所示:下列说法正确的是___(填序号)

A.达到平衡时,氢气的物质的量是0.12mol

B.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量

C.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会减小

D.第8min时,若充入氦气,会导致v正(CO)<v逆(H2O)

(4)850℃时,若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mol CO,3.0mol H2O,amol CO2和bmol H2.若达平衡时各组分体积分数都与(3)中平衡时相同,则a=___mol,b=___mol.

孙莹回答:
  (1)①根据表中数据可知,20min时处于平衡状态,平衡时氮气、二氧化碳物质的量均为0.6mol,NO为0.8mol,平衡常数K=c(N
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