Question

（14分）圖a是1 mol NO₂和1 mol CO反應(yīng)生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，圖b是反應(yīng)中的CO和NO的濃度隨時(shí)間變化的示意圖。根據(jù)題意回答下列問題

（1）寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                           。
（2）從反應(yīng)開始到平衡，用NO₂濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(NO₂)＝   。
（3）此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=   ；溫度降低，K   （填“變大”、“變小”或“不變”）
（4）若在溫度和容積相同的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，測得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容 器	甲	乙	丙
反應(yīng)物投入量	1 mol NO2 1 mol CO	2 mol NO 2 mol CO2	1 mol NO2、1 mol CO 1 mol NO、1 mol CO2
平衡時(shí)c(NO) /mol·L-1	1.5	3	m
能量變化	放出a kJ	吸收b kJ	放出c kJ
CO或NO的轉(zhuǎn)化率	α1	α2	α3

 
則：α₁+α₂=   ， a+b/2=    ,m=   

Answer 1

（3） 9 ； 變大
（4） 1 ；  234 ；  3

試題分析：（1）根據(jù)能量變化圖，反應(yīng)熱等于生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量，反應(yīng)物和生成物能量的差值為E₂-E₁，寫出化學(xué)方程式，標(biāo)出各物質(zhì)的狀態(tài)，從而寫出熱化學(xué)方程式；（2）由圖可知，t₁min到達(dá)平衡，平衡時(shí)NO的濃度變化量為1.5mol/L，根據(jù)v=計(jì)算v（NO），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（NO₂）；（3）開始加入的CO和NO的物質(zhì)的量相等，根據(jù)CO的起始濃度2mol/L確定NO₂的起始濃度也為2mol/L，達(dá)到平衡時(shí)CO的濃度為0.5mol/L，故NO₂的濃度也為0.5mol/L，根據(jù)方程式計(jì)算出NO和CO2的濃度均為1.5mol/L，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算出化學(xué)平衡常數(shù)；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向右移動，化學(xué)平衡常數(shù)增大；（4）甲與乙是等效平衡，對應(yīng)各組分的含量完全相同，對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量乙是甲中的2倍，CO的轉(zhuǎn)化率為α₁，則平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為（1-α₁）mol，乙中平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為α₂，乙中平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為2α₂mol，故2（1-α₁）=2α₂，整理得α₁+α₂=1； 令平衡時(shí)甲中CO為nmol，則乙中CO為2nmol，甲中放出的熱量為（1-n）×234kJ=akJ乙中吸收的熱量為2n×234kJ=bkJ，整理得a+=234；丙與乙是完全等效平衡，平衡時(shí)NO的濃度相等，故m=3mol/L，