Question

(8分)(2011·揚州調研)在2 L密閉容器中反應2NO₂(g)2NO(g)＋O₂(g)在三種不同條件下進行，其中實驗Ⅰ、Ⅱ都在800℃，實驗Ⅲ在850℃，NO、O₂的起始濃度都為0，NO₂的濃度(mol·L^－1)隨時間(min)的變化如圖所示。請回答下列問題：

(1)對比實驗Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，得出的下列結論中正確的是(　　)

A．實驗Ⅱ和實驗Ⅰ相比，可能隱含的反應條件是：反應容器的體積縮小了

B．實驗Ⅱ和實驗Ⅰ相比，可能隱含的反應條件是：使用效率更高的催化劑

C．實驗Ⅰ條件下該反應的平衡常數大于實驗Ⅲ條件下該反應的平衡常數

D．對比實驗Ⅰ和Ⅲ可知，該反應是吸熱反應

(2)若實驗Ⅰ中NO₂的起始濃度改為1.2 mol·L^－1，其他條件不變，則達到平衡時所需用的時間________40 min(填“大于”、“等于”或“小于”)，NO₂的轉化率將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)若實驗Ⅰ中達平衡后，再向密閉容器中通入2 mol由物質的量之比為1 ∶1組成的NO₂與NO混合氣體(保持溫度不變)，則平衡將________移動，新平衡狀態時NO₂的物質的量濃度為________mol·L^－1。
(4)若將實驗Ⅲ所得的平衡混合氣體通入足量的水中，欲使氣體被完全吸收則至少應同時通入標準狀況下的空氣________L。(設空氣中N₂與O₂體積比4 ∶1)

Answer 1

(1)BD (2)小于減小(3)不  1.0 (4)56

(1)Ⅱ比Ⅰ達到平衡所需時間短，是因為使用了催化劑。而Ⅰ的平衡濃度大于Ⅲ的，則K₁<K₃，而溫度升高NO₂轉化率增加，因而該反應為吸熱反應。
(2)增大反應物濃度，反應速率加快，NO₂轉化率降低。
(3)由平衡常數可知，K＝因為c(NO)＝c(NO₂)，而c(O₂)沒變，平衡不移動。
(4)Ⅲ的平衡混合氣體就相當于起始2 mol NO₂氣體所需V_空氣＝5V(O₂)＝5×V(NO₂)＝5××2×22.4 L＝56 L。