Question

【題目】研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，同溫度下涉及如下反應：

①2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) ΔH1<0，平衡常數為K1；

②2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g) ΔH2<0，平衡常數為K2。

（1）4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g) ΔH3，平衡常數K＝___________________(用K1、K2表示)。ΔH3＝___________(用ΔH1、ΔH2表示)。

（2）為研究不同條件對反應①的影響，在恒溫條件下，向2 L恒容密閉容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min時反應①達到平衡。測得10 min內v(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，則平衡后n(Cl2)＝__________mol，NO的轉化率α1＝___________。其他條件保持不變，反應①在恒壓條件下進行，平衡時NO的轉化率為α2，α1____α2(填“>”“<”或“＝”)，平衡常數K1______________(填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K1減小，可采用的措施是___________。

Answer 1

【答案】K12/K2 ΔH1×2-ΔH2 2.5x10-2 75% < 不變 升高溫度

【解析】

(1)①2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) ΔH1<0，平衡常數為K1；②2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g) ΔH2<0，平衡常數為K2。根據蓋斯定律分析，①×2-②可得熱化學方程式為：4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g) ΔH3=ΔH1×2-ΔH2，則平衡常數K3=K22/K1。(2)測得10分鐘內，v(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，則 Δn=7.5×10－3 ×10×2=0.15mol，由方程式可知，參加反應的氯氣的物質的量為0.075mol，則平衡時氯氣的物質的量為0.1-0.075=0.025mol，參加反應的一氧化氮的物質的量為0.15mol，則一氧化氮的轉化率為0.15/0.2= 75%。反應①正反應為氣體物質的量減小的反應，恒溫恒容下達到平衡時壓強比原來的小，所以當其他條件不變時，在恒壓條件下進行，等效于在恒溫恒容下的平衡基礎上增大壓強，平衡正向移動，一氧化氮的轉化率增大。平衡常數只受溫度影響，所以溫度不變，平衡常數不變，要使平衡常數變小，使平衡逆向移動，則改變的條件為升高溫度。