Question

6．臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應(yīng)為：2NO₂（g）+O₃（g）?N₂O₅（g）十O₂（g）△H．不同溫度下，在三個(gè)容器中發(fā)生上述反應(yīng)，相關(guān)信息如表及圖所示：

容器	甲	乙	丙
容積/L	1	1	2
反應(yīng)物
起始量	2mol NO2
1mol O3	2mol NO2
1mol O3	2mol N2O5
1mol O2
溫度/K	T1	T2	T2

下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 0～10 min內(nèi)甲容器中反應(yīng)的平均速率：v（NO₂）=0.02 mol•L^-1•min^-1
• B． T₁＜T₂，△H＞0
• C． 平衡時(shí)N₂O₅濃度：c_乙（N₂O₅）＞c_丙（N₂O₅）
• D． T₁K時(shí)，若起始時(shí)向容器甲中充入2 mol NO₂、1 mol O₃、2 mol N₂O₅和2 mol O₂，則脫硝反應(yīng)達(dá)到平衡前，v（正）＜v（逆）

Answer 1

分析 A． 圖象分析可知，N₂O₅（g）生成濃度0.2mol/L，則消耗NO₂濃度0.4mol/L，計(jì)算v（NO₂）在0～10min內(nèi)甲容器中反應(yīng)的平均速率=$\frac{△c}{△t}$；
B．先拐先平溫度高，T₁＜T₂，溫度越高N₂O₅（g）濃度越小，結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析；
C．結(jié)合三行計(jì)算列式計(jì)算濃度，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)不能進(jìn)行徹底分析；
D．若起始時(shí)向容器甲中充入2molNO₂、1molO₃、2molN₂O₅和2mol O₂，計(jì)算濃度商Qc和平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向．

解答 解：A、讀圖可知，0～10min內(nèi)甲容器中N₂O₅的濃度變化量為0.2mol•L^-1，2NO₂（g）+O₃（g）?N₂O₅（g）十O₂（g），則消耗NO₂濃度0.4mol/L，反應(yīng)速率v（NO₂）=$\frac{0.4mol/L}{10min}$=0.04mol/（L•min），故A錯(cuò)誤；
B．先拐先平溫度高，T₁＜T₂，溫度越高N₂O₅（g）濃度越小，說(shuō)明溫度升高平衡逆向進(jìn)行，則反應(yīng)△H＜0，故B錯(cuò)誤；
C，乙中依據(jù)化學(xué)三行計(jì)算得到，
2NO₂（g）+O₃?N₂O₅（g）+O₂（g），
 2              1         0               0
 0.8          0.4       0.4          0.4
 1.2         0.6       0.4           0.4
丙中2NO₂（g）+O₃?N₂O₅（g）+O₂（g），
                          1           2         0            
平衡時(shí)N₂O₅濃度：c_乙（N₂O₅）＜c_丙（N₂O₅），故C錯(cuò)誤；
D．若起始時(shí)向容器甲中充入2molNO₂、1molO₃、2molN₂O₅和2mol O₂，計(jì)算濃度商Qc=$\frac{2×2}{{2}^{2}×1}$=1，相當(dāng)于加入五氧化二氮反應(yīng)逆向進(jìn)行，則脫硝反應(yīng)達(dá)到平衡前，v（正）＜v（逆），故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的分析應(yīng)用，圖象變化和數(shù)值的計(jì)算是解題關(guān)鍵，題目難度中等．