Question

（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=-235.8kJ/mol．
己知：2Ag₂O（s）═4Ag（s）+O₂（g）；△H=+62.2kJ/mol，
則O₃轉化為O₂的熱化學方程式為______；
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：

時間/min濃度（mol/L）	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0?30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0．l7

①10min～20min以內v（CO₂）表示的反應速率為______
②根據表中數據，計算T₁℃時該反應的平衡常數K=______（保留兩位小數）；
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
④30min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

（1）①a、6Ag（s）+O₃（g）═3Ag₂O（s）；△H=-235.8kJ/mol．
b、2Ag₂O（s）═4Ag（s）+O₂（g）；△H=+62.2kJ/mol
依據蓋斯定律a×2+b×3得到：2O₃（g）═3O₂（g）；△H=-285kJ/mol；故答案為：2O₃（g）═3O₂（g）；△H=-285kJ/mol；
②由陽極制得臭氧，陰極制得過氧化氫．電解總方程式為：3H₂O+3O₂═3H₂O₂+O₃，陽極反應為3H₂O=O₃+6H⁺+6e^-，陰極反應為6H⁺+3O₂+6e^-=3H₂O₂；
故答案為：6H⁺+3O₂+6e^-=3H₂O₂；
（2）①10min～20min以內v（CO₂）表示的反應速率=

0.30mol/L-0.21mol/L

10min

=0.009mol/L?min；故答案為：0.009mol/L?min；
②T₁℃時該反應平衡濃度為，c（N₂）=0.3mol/L；c（CO₂）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L； K=

c(N2)c(CO2)

c2(NO)

=

0.3×0.3

0．42

=0.56；故答案為：0.56；
③C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）．反應是氣體體積不變的反應；
A．反應是氣體體積不變的反應，反應過程中和反應平衡狀態壓強相同，所以容器內壓強保持不變不能說明反應達到平衡，故A錯誤；
B．反應速率之比等于化學方程式系數之比，當v_正（NO）=2v_逆（N₂），反應達到平衡，v_正（NO）=2v_正（N₂）z只能說明反應正向進行，故B錯誤；
C．容器內CO₂的體積分數不變，說明反應達到平衡，故C正確；
D．混合氣體密度等于質量除以體積，反應中碳是固體，平衡移動氣體質量變化，體積不變，所以混合氣體的密度保持不變，說明反應達到平衡，故D正確；
故選CD；
④30min時改變某一條件，反應重新達到平衡，依據平衡常數計算得到c（N₂）=0.34mol/L；c（CO₂）=0.17mol/L；c（NO）=0.32mol/L；K=

c(N2)c(CO2)

c2(NO)

=

0.34×0.17

0.322

=0.56，化學平衡常數隨溫度變化，平衡常數不變說明改變的條件一定不是溫度；依據數據分析，氮氣濃度增大，二氧化碳和一氧化氮濃度減小，反應前后氣體體積不變，所以可能是減小溶液體積后加入氮氣；故答案為：減小體積，增大氮氣濃度；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）．反應是氣體體積不變的反應；增大一氧化氮濃度相當于增大體系壓強，平衡不動，一氧化氮轉化率不變；
故答案為：不變；