Question

【題目】臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，在T溫度下，向2.0 L恒容密閉容器中充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3，經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

t/s	0	3	6	12	24
n(O2)/mol	0	0.36	0.60	0.80	0.80

下列有關(guān)說法正確的是

A. 反應(yīng)在0～3 s內(nèi)的平均速率v(NO2)＝0.24 mol·L-1·s-1

B. 24 s后，若保持其他條件不變，降低溫度，達(dá)到新平衡時(shí)測得c(O2)＝0.44 mol·L-1，則反應(yīng)的ΔH>0

C. 在T溫度下，起始時(shí)向容器中充入2.0 mol N2O5和2.0 mol O2，達(dá)到平衡時(shí)，N2O5的轉(zhuǎn)化率大于20%

D. 在T溫度下，起始時(shí)向容器中充入1.0 mol NO2、0.5 mol O3和0.50 mol N2O5、0.50 mol O2，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，壓強(qiáng)為起始時(shí)的0.88倍

Answer 1

【答案】D

【解析】A．由表中數(shù)據(jù)可知，3s內(nèi)壓強(qiáng)物質(zhì)的量變化量為0.36mol，容器體積為2L，故0～3s內(nèi)v(O2)= =0.06mol/(L．s)，速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v(NO2)=2v(O2)=2×0.06mol/(L．s)=0.12mol/(L．s)，故A錯(cuò)誤；B．由表中數(shù)據(jù)可知，12s與24s時(shí)氧氣的物質(zhì)的量均為0.8mol，說明12s時(shí)可逆反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時(shí)氧氣的濃度為=0.4mol/L，降低溫度，達(dá)到新平衡時(shí)測得c(O2)=0.44mol/L，氧氣濃度增大，說明降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，故B錯(cuò)誤；C．在T溫度下，起始時(shí)向容器中充入2.0molN2O5和2.0molO2，轉(zhuǎn)化到左邊相當(dāng)于起始投入4.0molNO2和2.0molO3，所到達(dá)的平衡狀態(tài)相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上壓強(qiáng)增大一倍，平衡先正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)N2O5的物質(zhì)的量大于2×0.8mol=1.6mol，故參加反應(yīng)的N2O5的物質(zhì)的量小于2mol-1.6mol=0.4mol，則達(dá)到平衡時(shí)，N2O5的轉(zhuǎn)化率小于×100%=20%，故C錯(cuò)誤；D．容器體積不變，在T溫度下，起始時(shí)向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2，轉(zhuǎn)化到左邊相當(dāng)于起始投入2.0molNO2和1.0molO3，與原平衡為完全等效平衡，平衡時(shí)壓強(qiáng)相等，12s到達(dá)平衡時(shí)氧氣的物質(zhì)的量為0.8mol，則：
2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) 物質(zhì)的量減少
1 1
0.8mol 0.8mol
故原平衡中平衡時(shí)氣體物質(zhì)的量為2mol+1mol-0.8mol=2.2mol，即起始時(shí)向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2到達(dá)平衡時(shí)，混合氣體總物質(zhì)的量為2.2mol，平衡時(shí)壓強(qiáng)為起始的=0.88倍，故D正確；故選D。