Question

（7分）(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業廢物和作為漂白劑。
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應。如：
6Ag(s)+O₃(g)===3Ag₂O(s)；△H =" -235.8" kJ/mol;  
己知：2 Ag₂O(s)===4Ag(s)+O₂(g)；△H = +62.2kJ/mol;
則反應 2O₃（g）= 3O₂（g） 的△H =      kJ/mol；
②科學家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產  
生，陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，陰極電極反應式為   。
（2）用活性炭還原法處理氮氧化物，有關反應為：C(s)+2NO(g)        N₂(g)+CO₂(g) 某研究小組向某密閉的真空容器(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T₁℃) 條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

①在10 min～20 min的時間段內，以CO₂表示的反應速率為     ；
②寫出該反應的平衡常數的表達式K=    ；
③下列各項能作為判斷該反應達到平衡狀態的是   (填序號字母)；

A．容器內壓強保持不變	B．2v正(NO)=v逆(N2)
C．容器內CO2的體積分數不變	D．混合氣體的密度保持不變

④30 min時改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是 ；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉化率   (填“增大”、“不變”或“減小”)。

Answer 1

（7分）：（1）①-285kJ/mol；
②3O₂+6H⁺+6e^-=3H₂O₂；
（2）：（1）①0.009/mol/（L.min）
②0.56；
③C、D
④減小CO₂濃度 
⑤ 不變。

試題分析：（1）①①6Ag（s）+O₃（g）═3Ag₂O（s），△H=-235.8kJ?mol^-1，
②2Ag₂O（s）═4Ag（s）+O₂（g），△H=+62.2kJ?mol^-1，根據蓋斯定律可知①×2+
②×3可得到，2O₃（g）=3O₂（g），則反應熱△H=（-235.8kJ?mol^-1）×2+（+62.2kJ?mol^-1）
×3=-285kJ/mol。
②酸性條件下電解水的方法制得臭氧，臭氧在陽極周圍的水中產生，其電極反應式為3H₂O-6e^-=O₃↑+6H⁺，陰極附近的氧氣得電子生成過氧化氫，其電極反應式為3O₂+6H⁺+6e^-=3H₂O₂；
（2）①在10 min～20 min的時間段內，CO₂的濃度增加0.09mol/L,所以以CO₂表示的反應速率為0.09mol/L/10min=0.009/mol/（L.min）；
②反應進行到20min時達平衡狀態，此時NO、N₂、CO₂的平衡濃度分別是0.4mol/L、0.3mol/L、
0.3mol/L，所以平衡常數K=0.3²mol/L/0.4²mol/L=0.5625；
③A、該反應是反應前后氣體壓強不變的反應，所以壓強不變不能判斷反應是否達平衡狀態，錯誤；B、平衡時有v_正(NO)=2v_逆(N₂)，錯誤；C、反應開始時二氧化碳的體積分數一直增大，達平衡狀態時容器內CO₂的體積分數不變，正確；D、該反應有固體參與，所以氣體的質量一直增大，容器體積不變，所以氣體的密度一直在變，當達平衡時，氣體密度不再變化，正確，答案選CD；
④從表中數據可知，40min時NO的濃度減小，氮氣的濃度增大，二氧化碳的濃度減小，所以判斷平衡正向移動，改變的條件是減小二氧化碳的濃度，使平衡正向移動；
⑤該反應是反應前后氣體的物質的量不變的反應，改變NO的濃度達到的平衡是等效平衡，所以NO的轉化率不變。