Question

（14分）圖a是1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，圖b是反應(yīng)中的CO和NO的濃度隨時間變化的示意圖。根據(jù)題意回答下列問題

（1）寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。

（2）從反應(yīng)開始到平衡，用NO2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(NO2)＝ 。

（3）此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ；溫度降低，K （填“變大”、“變小”或“不變”）

（4）若在溫度和容積相同的三個密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，測得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容 器	甲	乙	丙
反應(yīng)物投入量	1 mol NO2 1 mol CO	2 mol NO 2 mol CO2	1 mol NO2、1 mol CO 1 mol NO、1 mol CO2
平衡時c(NO) /mol·L-1	1.5	3	m
能量變化	放出a kJ	吸收b kJ	放出c kJ
CO或NO的轉(zhuǎn)化率	α1	α2	α3

 

則：α1+α2= ， a+b/2= ,m=

 

Answer 1

（3） 9；變大

（4） 1；234；3

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)能量變化圖，反應(yīng)熱等于生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量，反應(yīng)物和生成物能量的差值為E2-E1，寫出化學(xué)方程式，標(biāo)出各物質(zhì)的狀態(tài)，從而寫出熱化學(xué)方程式；（2）由圖可知，t1min到達(dá)平衡，平衡時NO的濃度變化量為1.5mol/L，根據(jù)v=計算v（NO），再利用速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v（NO2）；（3）開始加入的CO和NO的物質(zhì)的量相等，根據(jù)CO的起始濃度2mol/L確定NO2的起始濃度也為2mol/L，達(dá)到平衡時CO的濃度為0.5mol/L，故NO2的濃度也為0.5mol/L，根據(jù)方程式計算出NO和CO2的濃度均為1.5mol/L，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計算出化學(xué)平衡常數(shù)；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向右移動，化學(xué)平衡常數(shù)增大；（4）甲與乙是等效平衡，對應(yīng)各組分的含量完全相同，對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量乙是甲中的2倍，CO的轉(zhuǎn)化率為α1，則平衡時CO的物質(zhì)的量為（1-α1）mol，乙中平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為α2，乙中平衡時CO的物質(zhì)的量為2α2mol，故2（1-α1）=2α2，整理得α1+α2=1； 令平衡時甲中CO為nmol，則乙中CO為2nmol，甲中放出的熱量為（1-n）×234kJ=akJ乙中吸收的熱量為2n×234kJ=bkJ，整理得a+=234；丙與乙是完全等效平衡，平衡時NO的濃度相等，故m=3mol/L，

考點：熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)的計算、化學(xué)平衡的移動、等效平衡等知識。