Question

(10分) Ⅰ研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應：
2NO₂（g）+NaCl（s）NaNO₃（s）+ClNO（g）  K₁  ?H < 0 （I）
2NO（g）+Cl₂（g）2ClNO（g）               K₂  ?H < 0 （II）
（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常數K=    （用K₁、K₂表示）。
（2）為研究不同條件對反應（II）的影響，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min時反應（II）達到平衡。測得10min內v（ClNO）=7.5×10^-3mol?L^-1?min^-1，則平衡后n（Cl₂）=          mol，NO的轉化率а₁=       。其它條件保持不變，反應（II）在恒壓條件下進行，平衡時NO的轉化率а₂        а₁（填“>”“<”或“=”），平衡常數K₂  （填“增大”“減小”或“不變”。若要使K₂減小，可采用的措施是                             。
（3）已知t℃時，反應FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO₂(g)的平衡常數K＝0.25。
①t℃時，反應達到平衡時n(CO)：n(CO₂)＝             。
②若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃時反應達到平衡。此時FeO(s)轉化率為50%，則x＝   。

Answer 1

（1） （2）0.025；75%；＞；不變；升高溫度  （4）4:1  0.05

解析試題分析：（1）2NO₂（g）+NaCl（s）NaNO₃（s）+ClNO（g），△H₁＜0 （Ⅰ），平衡常數K₁= ，2NO（g）+Cl₂（g）2ClNO（g），△H₂＜0 （Ⅱ），平衡常數K₂ =，
（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常數K=，計算得到K=。
（2）在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min時反應（Ⅱ）達到平衡，測得10min內v（ClNO）＝7.5×10^-3mol?L^-1?min^-1，物質的量為7.5×10^-3mol?L^-1?min^-1×10min×2L＝0.15mol，依據平衡三段式列式計算；
2NO（g）+Cl₂（g）2ClNO（g）
起始量（mol） 0.2        0.1              0
變化量（mol） 0.15      0.075           0.15
平衡量（mol） 0.05      0.025             0.15
則平衡后n（Cl₂）=0.025mol
NO的轉化率α₁=×100%=75%
其他條件保持不變，反應（Ⅱ）在恒壓條件下進行，隨反應進行，氣體體積減小，為保持恒壓所以容器體積減小，壓強增大，平衡正向進行，平衡時NO的轉化率α₂增大；平衡常數隨溫度變化，不隨濃度、壓強變化，若要使K₂減小，平衡逆向進行，反應是放熱反應，依據平衡移動原理應升高溫度，平衡逆向進行。
（3）①t℃時，反應達到平衡時根據平衡常數表達式K＝＝0.25可知，平衡時n(CO)：n(CO₂)＝1:0.25＝4:1。
②              FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO₂(g)
起始濃度（mol/L）          x                 0
變化濃度（mol/L）        0.01              0.01
平衡濃度（mol/L）     x－0.01            0.01
所以0.01÷（x－0.01）＝0.25
解得x＝0.05
考點：考查化學平衡常數的計算，影響化學平衡的因素分析應用等