Question

研究NO_2、、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

利用反應(yīng)6NO₂(g)＋8NH₃(g)7N₂(g)＋12 H₂O(g)可處理NO₂。700℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的NO₂和NH₃, 反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表

反應(yīng)時(shí)間/min	n(NO2)/mol	n(NH3)/ mol
0	1.20	1.60
2	0.90
4		0.40

（1）反應(yīng)在2min內(nèi)的平均速率為v(NH₃)＝               

4min該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為             ，NO₂的轉(zhuǎn)化率為             

（2） 700℃ ，將NO₂與NH₃以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是        。

a．體系壓強(qiáng)保持不變                 b．混合氣體顏色保持不變

c．體系密度保持不變                 d．每消耗1 mol NO₂的同時(shí)生成2 mol H₂O

（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）。200℃時(shí)，向在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中中充入一定量的CO和H₂發(fā)生上述反應(yīng),壓縮容器的容積為原來(lái)的一半，平衡將         移動(dòng)（填向左，向右，不）；CO的濃度將         （增大，減小，不變）

 

Answer 1

【答案】

（1） 0.1mol/(L·min)  K={C⁷(N₂)·C¹²(H₂O)}/{C⁶(NO₂)·C⁸(NH₃)}  75℅

（2）a  b  （3）向右   增大

【解析】

試題分析：（1）由開(kāi)始到2分鐘時(shí)Δn(NO₂)=0.3mol,則Δn(NH₃)=(8/6)×0.4mol.V(NH₃)= {Δn(NH₃)/V}/Δt=(0.4mol/2L)÷2min=0.1mol/(L·min).化學(xué)平衡常數(shù)是可能反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與各反應(yīng)物濃度冪指數(shù)乘積的比。即K={C⁷(N₂)·C¹²(H₂O)}/{C⁶(NO₂)·C⁸(NH₃)}當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到 4min時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，這時(shí)Δn(NH₃)=1.60-0.4=1.20（mol），Δn(NO₂)=6/8Δn(NH₃)=( 6/8)×1.20mol=0.9mol.所以NO₂的轉(zhuǎn)化率為：(0.9mol/1.2mol)×100℅=75℅.

（2）a由于該反應(yīng)是個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不等的可逆反應(yīng)，所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)不變。正確。b平衡時(shí)反應(yīng)混合物的濃度保持不變。因?yàn)镹O₂是紅棕色氣體，所以達(dá)到平衡時(shí)混合氣體顏色保持不變。正確。c由于反應(yīng)符合質(zhì)量守恒定律。體系的容積不變。所以無(wú)論是否反應(yīng)，也無(wú)論是反應(yīng)是否達(dá)到平衡。體系的密度都不會(huì)發(fā)生改變。錯(cuò)誤。D任何時(shí)刻每消耗1 mol NO₂的同時(shí)生成2 mol H₂O，這是反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。與反應(yīng)是否達(dá)到平衡無(wú)關(guān)。錯(cuò)誤。所以選項(xiàng)為：a b.（3）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)壓縮體積，即增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。也就是向正反應(yīng)方向移動(dòng)。這時(shí)反應(yīng)混合物的濃度都增大。

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響等的知識(shí)。