Question

【题目】氮氧化物和碳氧化合物的综合治理是当前的重要课题之一。

已知：ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g) △H1=+234kJ·mol-1

ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-745kJ·mol-1

(1)NO2(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为______________。

(2)反应ⅰ的正反应的活化能E_____△H1(填“>”、“<”或“=”)。

(3)一定压强下，密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。达到平衡后，保持其他条件不变，升高温度，CO(g)的体积分数________(填“增大”、“减少”或“无法确定”)，原因为_____________________。

(4)向起始温度为t℃、容积为10L的恒容绝热的密闭容器中充入2molNO(g)和1molCO2(g)，发生反应ⅰ。5min时达到平衡。则：

①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是________(填选项字母)

A.混合气体温度不变 B.混合气体的压强不变

C. NO2和CO的浓度之比为1: 1 D.混合气体的平均相对分子质量不变

②t℃时，向另一容积为10 L的恒温恒容的密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol CO2(g)，发生反应i。达到平衡的时间______5 min(填“>”、“<”或“=”)。

(5)在某密闭容器中充有10 mol CO(g)和20 mol NO(g)，发生反应ii，CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①A、B、C 三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________；p1和p2的大小关系为__________。

②A点时.测得容器的体积为10 L，则T1℃时，该反应平衡常数K的值为____________。

Answer 1

【答案】 2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH＝-1213 kJ·mol-1 ＞ 增大 升高温度，反应i的平衡正向移动，反应ii的平衡逆向移动，均使CO体积分数增大 A B ＜ KA=KB＞KC p2＞ p1 1/9

【解析】(1)已知：ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g) △H1=+234kJ·mol-1

ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-745kJ·mol-1

根据盖斯定律可知ⅱ－ⅰ×2即得到NO2(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH＝-1213 kJ·mol-1。

(2)反应ⅰ是吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量，因此正反应的活化能E＞△H1。(3)反应分别是吸热反应和放热反应，升高温度，反应i的平衡正向移动，反应ii的平衡逆向移动，均使CO体积分数增大。(4)①A.由于是绝热恒容，因此混合气体温度不变时反应达到平衡状态，A正确；B.反应前后体积不变，但温度变化，因此混合气体的压强不变时反应达到平衡状态，B正确；C. NO2和CO均是生成物，二者的浓度之比始终为1: 1，不能据此说明达到平衡状态，C错误；D.反应前后容积和气体的质量均不变，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此说明达到平衡状态，D错误，答案选AB。②由于正反应吸热，如果保持温恒容发生反应i，则反应过程中温度高于保持绝热恒容的容器，温度高反应速率快，所以反应达到平衡的时间＜5 min。(5)①平衡常数只与温度有关系，由于正反应放热，升高温度平衡常数减小，则A、B、C 三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为KA=KB＞KC；正反应体积减小，增大压强平衡向正反应方向进行，转化率增大，所以p1＞p2。②A点时，测得容器的体积为10 L，转化率是0.5，则根据方程式可知

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始量（mol） 20 10 0 0

转化量（mol） 5 5 2.5 5

平衡量（mol） 15 5 2.5 5

因此T1℃时，该反应平衡常数K的值为。