Question

【題目】汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應所致：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH。請回答：

（1）已知：N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1 2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2

ΔH=______________（用含ΔH1、ΔH2的表達式表示）；

（2）下圖是反應N2(g)＋O2(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”圖，由圖A可以推知該反應為_________反應（填“吸熱”或“放熱”）。由圖B可知，與a對應的條件相比，b改變的條件可以是________；

（3）已知反應在 T ℃時，平衡常數K＝9.0，某時刻測得容器內N2、O2、NO的濃度分別為0.20 mol·L－1、0.20mol·L－1和0.50mol·L－1，此時反應N2(g)＋O2(g) 2NO(g)_____________(填“處于化學平衡狀態”、“向正反應方向進行”或“向逆反應方向進行”)。

（4）在一密閉容器中發生反應CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g），測得數據如下：

上述反應的平衡常數表達式為_______________，平衡時CO的轉化率為_____________。

Answer 1

【答案】 ΔH1 +ΔH2 吸熱 加入催化劑或增大壓強 向正反應方向進行 60%

【解析】（1）根據蓋斯定律，已知中兩個反應相加可得：N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH=ΔH1+ΔH2。

（2）由圖A可得，溫度升高，平衡常數K增大，說明該反應為吸熱反應；與a相比，b反應速率加快，但平衡不移動，則b改變的條件可能是加入了催化劑，又因為該反應為氣體分子數不變的反應，所以b改變的條件還可能是增大壓強。

（3）此時濃度商Q==6.25<K＝9.0，所以反應向正反應方向進行。

（4）根據化學平衡常數的定義及在表達式中不列出固體和純液體，上述反應的平衡常數表達式為；由表中數據可得，CO初始濃度為2mol/L，150s達到平衡，CO平衡濃度為0.8mol/L，所以平衡時CO的轉化率為：（2-0.8）mol/L÷2mol/L×100%=60%。