Question

研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义。

I．污染物SO₂、NO₂经O₂预处理后用CaSO₃悬浊液吸收，可减少尾气中S0₂、NO_x的含量。

T℃时，O₂氧化烟气中S0₂、NO_x的主要反应的热化学方程式为：

（1）T℃时，反应3NO (g) +O₃(g)3NO₂₍g)的△H=           kJ.mol^-1。

（2）T℃时，将0.6 mol NO和0.2 molO₃气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中，NO的浓度随反应时间的变化如图1所示。

①T℃时，反应3NO(g) +O₃(g)3NO₂(g)的平衡常数K=______________。

②不能说明反应达到平衡状态的是______________。

A．气体颜色不再改变

B．气体的平均摩尔质量不再改变

C．气体的密度不再改变

D．单位时间内生成O₃和NO₂物质的量之比为1：3

II．N0₂的二聚体N₂0₄是火箭中常用氧化剂。完成下列问题：

（3）如图2所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K₂，将各1 molNO₂通过K₁、K₃分别充入真空A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为aL（忽略导管中的气体体积）。

①若容器A中到达平衡所需时间ts，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v(NO₂)=________________。

②若打开K₂，平衡后B容器的体积缩至0.4aL，则打开K₂之前，气球B体积为__________L。

③若平衡后在A容器中再充入0.5 mol N₂O₄，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数        （填“变大…“变小”或“不变”）。

Answer

（1）-317.1 （2）①240（或240 L.mol一1）②C

②0．7a 变小

【解析】

试题分析：(l)反应①NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g),反应②2 NO(g)+O2(g)=2NO2(g)，T℃时，反应3NO (g) +O3(g) 3NO2(g)可有反应①+②得到，△H=-200.9kJ·mol-1+（-116.2kJ·mol-1）=-317.1kJ·mol-1 ，答案为-317.1；（2）①反应3NO (g) +O3(g) 3NO2(g)，从图上可以看出达到平衡时NO的浓度为0.1mol.L-1，反应了的NO的浓度为0.2mol.L-1，根据方程式可算出反应了的O3的浓度为0.2/3 mol.L-1，剩下的浓度为0.1/3 mol.L-1，生成的NO2的浓度为0.2mol.L-1，K=c3（NO2）/c3(NO)·c（O3）=240，答案为240；②A．气体颜色不再改变，说明二氧化氮的浓度不再改变，说明达到平衡状态，A错误；B．气体的平均摩尔质量，可用公式计算，这个反应的质量不变，n减小，所以平均摩尔质量不变说明总物质的量不再变化，B错误；C．气体的密度，，在这个反应中m不变，体积不变，所以这个反应中气体的密度始终保持不变，C正确；D．单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1：3，说明正逆反应速率相等，达到平衡，D错误，答案为C；

（3）① 2 NO2=N2O4

起始物质的量： 1 0

变化的物质的量： 2x x

平衡物质的量： 1-2x x

则（1-2x+x）/1=0.8，解得x=0.2mol，所以平均化学反应速率v(NO2)=0.2x2/at mol/(L.s)，答案为；②若打开K2，相当于在等温等压时的平衡，因此平衡是等效的，由于此时反应物的量是B中的2倍，所以打开K2之前，气体B体积为(aL+0.4aL)/2=0.7aL，答案为0.7aL；③若平衡后在A容器中再充入0.5 mol N2O4，相当于增大了气体压强，在原平衡的基础上，新平衡向逆反应方向移动，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数减小，答案为减小。

考点：考查化学平衡的计算等