Question

【題目】圖 a 是 1 mol NO2 和 1 mol CO 恰好反應生成 CO2 和 NO 過程中的能量變化示意圖；現(xiàn)往體積固定的密閉容器中通入等物質的量的 NO2 和 CO，反應中的 CO 和 NO 的濃度隨時間變化的示意圖如 b 圖。根據(jù)圖意回答下列問題：

(1)寫出 NO2 和CO 反應的熱化學方程式__________。

(2)從反應開始到平衡，用 NO2 濃度變化表示平均反應速率 v(NO2)＝_________。

(3)此溫度下達到平衡時 NO2 的轉化率為_________。

(4)830K 時，在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H＜0。試回答下列問題：

①若起始時 c(CO)=2mol·L-1，c(H2O)=3mol·L-1，達到平衡時 CO 的轉化率為 60%，則在該溫度下，該反應的平衡常數(shù) K=__。

②在相同溫度下，若起始時 c(CO)=1mol·L-1，c(H2O)=2mol·L-1，反應進行一段時間后，測得 H2 的濃度為 0.5mol·L-1，則此時該反應______(填“是”與“否”)達到平衡狀態(tài)，此時 v(正)_____v(逆)(填“>”、“＝”或“<”)。

Answer 1

【答案】NO2 (g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g) ΔH ＝－234 kJ·mol1 75% 1 否 ＞

【解析】

根據(jù)焓變等于反應物的活化能－生成物的活化能分析，根據(jù)圖像求出NO2的改變量，再計算NO2的速率和轉化率，通過建立三段式進行計算平衡常數(shù)，再計算濃度商來判斷是否達到平衡。

(1) NO2 和CO 反應的熱化學方程式NO2 (g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g) ΔH ＝134 kJ·mol1－368 kJ·mol1＝－234 kJ·mol1；故答案為：NO2 (g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g) ΔH ＝－234 kJ·mol1。

(2)從反應開始到平衡，NO改變量為1.5 molL1，則NO2的改變量為1.5 molL1，用NO2濃度變化表示平均反應速率；故答案為：。

(3)由于體積固定的密閉容器中通入等物質的量的 NO 和 CO，CO開始的濃度為2 molL1，平衡時改變量為1.5 molL1，此溫度下達到平衡時 NO2的轉化率為；故答案為：75%。

(4)①若起始時 c(CO)=2mol·L-1，c(H2O)=3mol·L-1，達到平衡時 CO 的轉化率為 60%，，則在該溫度下，該反應的平衡常數(shù) ；故答案為：1。

②在相同溫度下，若起始時 c(CO)=1 molL1，c(H2O)=2 molL1，反應進行一段時間后，測得 H2 的濃度為 0.5 molL1，則此時c(CO2)=0.5 molL1，c(CO)=(1－0.5) molL1=0.5 molL1，c(H2O)= (2－0.5) molL1=1.5 molL1，則此時濃度商，因此此時該反應沒有達到平衡狀態(tài)，平衡正向移動，因此υ(正) ＞υ(逆)；故答案為：否；＞。