Question

【題目】圖a是1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)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)圖意回答下列問(wèn)題：

a b

(1)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______________。

(2)從反應(yīng)開(kāi)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”）

Answer 1

【答案】NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= —234 kJ/mol 1.50/t1 mol·L－1·min－1 9 變大

【解析】

（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(xiě)出化學(xué)方程式，標(biāo)出各物質(zhì)的狀態(tài)，從而寫(xiě)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(kāi)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(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大。

（1）該反應(yīng)的焓變△H=E1-E2=134kJ/mol-368kJ/mol=-23kJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJmol-1，故答案為：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJmol-1。

（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，故v（NO）=1.5mol/L÷t1min=1.5/t1molL-1min-1，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（NO2）=v（NO）=1.5/t1molL-1min-1，故答案為：1.5/t1molL-1min-1。

（3）CO的起始濃度為2mol/L，二氧化氮與NO的起始物質(zhì)的量相等，故NO2的起始濃度為2mol/L，平衡時(shí)NO的濃度變化量為1.5mol/L，則：
NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）

開(kāi)始（mol/L）：2 2 0 0

變化（mol/L）：1.5 1.5 1.5 1.5

平衡（mol/L）：0.5 0.5 1.5 1.5

故該溫度下平衡常數(shù)K=1.5×1.5/0.5×0.5=9，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)變大，故答案為：9：變大。