Question

10．臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，原理為：2NO₂（g）+O₃（g）?N₂O₅（g）+O₂（g）．若在容積為10L的密閉容器中進行該反應，起始時充入0.4molNO₂、0.2molO₃，反應分別在a、b、c三種不同條件下進行，反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示．
①實驗c中NO₂的平衡濃度為30%．
②與實驗a相比，b組改變的實驗條件是：使用催化劑．

Answer 1

分析 ①實驗c中，反應前壓強與反應前后壓強變化量之比等于反應前氣體的物質的量與反應前后氣體的物質的量變化量之比=190pKa：（190-171）pKa=10：1，反應前氣體的總物質的量=（0.4+0.2）mol=0.6mol，則前后氣體減少的物質的量為0.06mol，參加反應的二氧化氮物質的量是反應前后減少的物質的量的2倍，為0.12mol，
二氧化氮轉化率=$\frac{參加反應的二氧化氮物質的量}{二氧化氮初始物質的量}$；
②與實驗a相比，b中縮短到達平衡的時間，但平衡時壓強不變，說明改變條件只改變反應速率但不影響平衡移動；

解答 解：①驗c中，反應前壓強與反應前后壓強變化量之比等于反應前氣體的物質的量與反應前后氣體的物質的量變化量之比=190pKa：（190-171）pKa=10：1，反應前氣體的總物質的量=（0.4+0.2）mol=0.6mol，則前后氣體減少的物質的量為0.06mol，參加反應的二氧化氮物質的量是反應前后減少的物質的量的2倍，為0.12mol，
二氧化氮轉化率=$\frac{參加反應的二氧化氮物質的量}{二氧化氮初始物質的量}$=$\frac{0.12mol}{0.4mol}$×100%=30%，故答案為：30%；
②與實驗a相比，b中縮短到達平衡的時間，但平衡時壓強不變，說明改變條件只改變反應速率但不影響平衡移動，所以改變的條件是使用催化劑；
故答案為：使用催化劑．

點評 本題考查化學平衡計算及化學平衡影響因素，為高頻考點，側重考查學生圖象分析及計算能力，比較容易．