Question

【題目】臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，在T溫度下，向2.0 L恒容密閉容器中充入2.0mol NO2和1.0mol O3，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表：

t/s	0	3	6	12	24
n(O2)/mol	0	0.36	0.60	0.80	0.80

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 反應(yīng)在0～3 s內(nèi)的平均速率v(NO2)＝0.24 mol·L1·s1

B. 在T溫度下，起始時(shí)向容器中充入1.0mol NO2、0.5mol O3和0.50mol N2O5、0.50mol O2，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，壓強(qiáng)為起始時(shí)的0.88倍

C. 24 s后，若保持其他條件不變，降低溫度，達(dá)到新平衡時(shí)測(cè)得c(O2)＝0.44mol·L1，則反應(yīng)的ΔH>0

D. 在T溫度下，起始時(shí)向容器中充入2.0mol N2O5和2.0mol O2，達(dá)到平衡時(shí)，N2O5的轉(zhuǎn)化率大于20%

Answer 1

【答案】B

【解析】

A.由表中數(shù)據(jù)可知，3s內(nèi)氧氣物質(zhì)的量變化量為0.36mol，容器體積為2L，故0～3 s內(nèi)v(O2)＝==0.06 mol·L-1·s-1, 根據(jù)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故v(NO2)=2v(O2)=2×0.06mol/(L.s)=0.12mol/(L.s),故A錯(cuò)誤；

B.容器體積不變,在T溫度下,起始時(shí)向容器中充入1.0molNO20.5molO3和0.50molN2O50.50molO2,轉(zhuǎn)化到左邊相當(dāng)于起始投入2.0molNO2和1.0molO3,與原平衡為完全等效平衡。原平衡12s到達(dá)平衡時(shí)，氧氣的物質(zhì)的量為0.8mol,則:

2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) 物質(zhì)的量減少

1 1

0.8mol 0.8mol

由化學(xué)方程式可知，氧氣的物質(zhì)的量等于反應(yīng)體系的總變化量，故原平衡中平衡時(shí)氣體物質(zhì)的量為2mol+1mol﹣0.8mol=2.2mol。由此可知，起始時(shí)向容器中充入1.0molNO20.5molO3和0.50molN2O50.50molO2到達(dá)平衡時(shí),混合氣體總物質(zhì)的量為2.2mol,平衡時(shí)壓強(qiáng)為起始的=0.88倍,故B 正確；

C. 由表中數(shù)據(jù)可知,12s與24s時(shí)氧氣的物質(zhì)的量均為0.8mol,說(shuō)明12s時(shí)可逆反應(yīng)到達(dá)平衡,平衡時(shí)氧氣的濃度為=0.4mol/L,降低溫度,達(dá)到新平衡時(shí)測(cè)得c(O2)=0.44mol/L,氧氣濃度增大,說(shuō)明降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即△H＜0,故C錯(cuò)誤；

D.在T溫度下，起始時(shí)向容器中充入2.0 mol N2O5和2.0 mol O2，轉(zhuǎn)化到左邊相當(dāng)于起始投入4.0 mol NO2和2.0 mol O3，所到達(dá)的平衡狀態(tài)相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上壓強(qiáng)增大一倍，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)N2O5的物質(zhì)的量大于2×0.8 mol＝1.6 mol，故參加反應(yīng)的N2O5的物質(zhì)的量小于2 mol－1.6 mol＝0.4 mol，則達(dá)到平衡時(shí)，N2O5的轉(zhuǎn)化率小于×100%＝20%，故D錯(cuò)誤。

正確答案：B