Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，減少氮的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。
 
（1）上圖是1 mol NO₂氣體和1 mol CO氣體反應(yīng)生成CO₂氣體和NO氣體過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                                     ；
已知：N₂ (g)+2NO₂ (g) 4NO(g)  △H=+292.3kJ·mol^—1，
則反應(yīng)： 2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g) 的△H=         ；
（2）一定溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入20 mol NO₂和5 mol O₂發(fā)生反應(yīng)： 4NO₂(g)+O₂(g)2N₂O₅(g)；已知體系中n(NO₂)隨時(shí)間變化如下表：

t(s)	0	500	1000	1500
n(NO2)(mol)	20	13.96	10.08	10.08

 
①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=            ，已知：K₃₀₀⁰_C＞K₃₅₀⁰_C，則該反應(yīng)是         反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)；
②反應(yīng)達(dá)到平衡后，NO₂的轉(zhuǎn)化率為       ，若要增大NO₂的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有         
A．降低溫度
B．充入氦氣，使體系壓強(qiáng)增大
C．再充入NO₂
D．再充入4 mol NO₂和1 mol O₂
③圖中表示N₂O₅的濃度的變化曲線是        ，用O₂表示從0~500s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=              。

Answer 1

（1）NO₂(g)+ CO(g)=CO₂(g)+NO(g) △H=－234kJ·mol^—1    （2分）
－760.3kJ·mol^—1 （2分）（2）c²(N₂O₅)/ [c⁴(NO₂) ·c(O₂)] （1分） 放熱（1分）
49.6% （2分）     AD（2分）        C （1分）     0.00151 mol·L^—1·s^—1（1分）

解析試題分析：（1）該反應(yīng)的焓變△H=E₁﹣E₂=134KJ/mol﹣368KJ/mol=﹣234KJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=﹣234kJ?mol^﹣1，
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁=+180kJ?mol^﹣1        ①
2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=﹣112.3kJ?mol^﹣1      ②
NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=﹣234kJ?mol^﹣1 ③根據(jù)蓋斯定律，②+③×2﹣①，得化學(xué)方程式為：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=（﹣112.3kJ?mol^﹣1）+（﹣234kJ?mol^﹣1）×2﹣（+180kJ?mol^﹣1）=﹣760.3kJ?mol^﹣1，故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=﹣234kJ?mol^﹣1；﹣760.3kJ?mol^﹣1；（2）①化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次方之積除以反應(yīng)物的濃度系數(shù)次方之積，所以K=；升高溫度平衡常數(shù)減小，說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，而升高溫度平衡向吸熱的方向移動(dòng)，所以逆反應(yīng)吸熱，則正反應(yīng)放熱，故答案為：；放；②根據(jù)表格可知1000S時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，已反應(yīng)的NO₂為：20mol﹣10.08mol=9.92mol，NO₂的轉(zhuǎn)化率為×100%=49.6%；再通入一定量氮?dú)猓瑳](méi)有引起體系中4NO₂（g）+O₂（g）?2N₂O₅（g）各物質(zhì)濃度的變化，所以平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變，故答案為：49.6%；不變；③因反應(yīng)物的濃度在減少，生成物的濃度再增加，根據(jù)方程式可知O₂是NO₂的反應(yīng)速率的，N₂O₅和NO₂的反應(yīng)速率的，則a為NO₂的變化曲線；c為N₂O₅的變化曲線，d為氧氣的變化曲線，0～500s內(nèi)反應(yīng)的平均速率v（NO₂）==6.04×10^﹣3mol/（L?s），v（O₂）=v（NO₂）×=1.51×10^﹣3mol/（L?s），故答案為：c；1.51×10^﹣3mol/（L?s）．
考點(diǎn)：本題考查了熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算等，題目較為綜合。