Question

研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應(yīng)：
2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）  K₁△H＜0  （Ⅰ）
2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）  K₂△H＜0  （Ⅱ）
（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常數(shù)K=

 

（用K₁、K₂表示）．
（2）為研究不同條件對反應(yīng)（Ⅱ）的影響，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min時反應(yīng)（Ⅱ）達(dá)到平衡．測得10min內(nèi)v（ClNO）=7.5×10^-3mol?L^-1?min^-1，則平衡后n（Cl₂）=

 

mol，NO的轉(zhuǎn)化率а₁=

 

．其它條件保持不變，反應(yīng)（Ⅱ）在恒壓條件下進(jìn)行，平衡時NO的轉(zhuǎn)化率а₂

 

а₁（填“＞”“＜”或“=”），平衡常數(shù)K₂

 

（填“增大”“減小”或“不變”．若要使K₂減小，可采用的措施是

 

．
（3）已知t℃時，反應(yīng)FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）的平衡常數(shù)K=0.25．
①t℃時，反應(yīng)達(dá)到平衡時n（CO）：n（CO₂）=

 

．
②若在1L密閉容器中加入0.02mol FeO（s），并通入xmolCO，t℃時反應(yīng)達(dá)到平衡．此時FeO（s）轉(zhuǎn)化率為50%，則x=

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)概念，結(jié)合反應(yīng)化學(xué)方程式書寫平衡常數(shù)，結(jié)合平衡常數(shù)表達(dá)式計算得到平衡常數(shù)關(guān)系；
（2）依據(jù)平衡三段式列式計算，依據(jù)反應(yīng)速率概念計算V=

△c

△t

、轉(zhuǎn)化率概念的計算，轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%，反應(yīng)（Ⅱ）在恒壓條件下進(jìn)行，隨反應(yīng)進(jìn)行，氣體體積減小，為保持恒壓所以容器體積減小，壓強增大，平衡正向進(jìn)行，平衡時NO的轉(zhuǎn)化率α₂ 增大；平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度、壓強變化，若要使K₂減小，平衡逆向進(jìn)行，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，依據(jù)平衡移動原理應(yīng)升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)隨溫度變化；
（3）①依據(jù)平衡常數(shù)計算分析，利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積；
②利用化學(xué)平衡三段式列式，結(jié)合平衡常數(shù)計算．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相同，平衡常數(shù)計算利用物質(zhì)的量代替平衡濃度計算得到．

解答： 解：（1）①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g），△H₁＜0 （Ⅰ），平衡常數(shù)K₁=

c(ClNO)

c2(NO2)

，
②2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），△H₂＜0 （Ⅱ），平衡常數(shù)K₂ =

c2(ClNO)

c2(NO)c(Cl2)

，
（1）③4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常數(shù)K=

c(Cl2)c2(NO)

c4(NO2)

，計算得到K=

K12

K2

，
故答案為：

K12

K2

；
（2）在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min時反應(yīng)（Ⅱ）達(dá)到平衡，測得10min內(nèi)v（ClNO）=7.5×10^-3mol?L^-1?min^-1，物質(zhì)的量為7.5×10^-3mol?L^-1?min^-1×10min×2L=0.15mol，依據(jù)平衡三段式列式計算；
            2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），
起始量（mol） 0.2     0.1        0
變化量（mol） 0.15    0.075      0.15
平衡量（mol） 0.05    0.025      0.15
則平衡后n（Cl₂）=0.025mol，
NO的轉(zhuǎn)化率α₁=

0.15mol

0.2mol

×100%=75%；
其他條件保持不變，反應(yīng)（Ⅱ）在恒壓條件下進(jìn)行，隨反應(yīng)進(jìn)行，氣體體積減小，為保持恒壓所以容器體積減小，壓強增大，平衡正向進(jìn)行，平衡時NO的轉(zhuǎn)化率α₂ 增大；平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度、壓強變化，若要使K₂減小，平衡逆向進(jìn)行，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，依據(jù)平衡移動原理應(yīng)升高溫度，平衡逆向進(jìn)行；
故答案為：0.025；75%；＞；不變；升高溫度；
（3）已知t℃時，反應(yīng)FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）的平衡常數(shù)K=0.25．
①t℃時，平衡常數(shù)K=

c(CO2)

c(CO)

=0.25，則反應(yīng)達(dá)到平衡時n（CO）：n（CO₂）=4：1，故答案為：4：1；
②若在1L密閉容器中加入0.02mol FeO（s），并通入xmolCO，t℃時反應(yīng)達(dá)到平衡，此時FeO（s）轉(zhuǎn)化率為50%，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式得到；
            FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）
起始量（mol）          x              0
變化量（mol） 0.01     0.01            0.01
平衡量（mol）         x-0.01          0.01
K=

0.01

x-0.01

=0.25
則x=0.05mol
故答案為：0.05．

點評：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的計算，影響化學(xué)平衡的因素分析應(yīng)用判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．