Question

【題目】某條件下，在2 L密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2 （g）2NO （g）＋O2 （g）在三種不同條件下進(jìn)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）實驗Ⅱ隱含的反應(yīng)條件是 。

（2）實驗II中，從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時NO2濃度減少了0.5mol/L，則根據(jù)方程式可知生成氧氣是0.25mol/L，因此用氧氣濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.25mol/L÷20min＝ 。

（3）800℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。該反應(yīng)是 （填“吸” 或“ 放”）熱反應(yīng)。

（4）若實驗Ⅰ中達(dá)到平衡后，再向密閉容器中通入2 mol由物質(zhì)的量之比為1：1組成的NO2與O2混合氣體 （保持溫度不變），此時平衡將向 移動 （填“正反應(yīng)方向”或“逆反應(yīng)方向”），你判斷的依據(jù)是 。

（5）NO2、NO是重要的大氣污染物，近年來人們利用NH3在一定條件下與之反應(yīng)而將其轉(zhuǎn)化為無害的參與大氣循環(huán)的物質(zhì)，如：8NH3+6NO27N2+12H2O。若將此反應(yīng)設(shè)計成原電池，融熔K2CO3為電解質(zhì)，則正極反應(yīng)方程式為： 。

Answer 1

【答案】 （1）使用了催化劑

（2）0.0125mol·L－1·min－1

（3）0.25 ；吸

（4）向正反應(yīng)方向 Qc=0.75×0.252/12＜0.25×0.52/0.52＝K

（5）2NO2+4CO2+8e－ =N2+4CO32－

【解析】

試題分析： （1）因?qū)嶒?/span>Ⅰ和實驗Ⅱ平衡時NO2的濃度相同，但實驗Ⅱ反應(yīng)速率大，則實驗Ⅱ使用了催化劑；

（2）實驗II中，從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡，用氧氣濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.0125mol·L－1·min－1。

（3）根據(jù)圖像可知實驗Ⅱ中平衡時NO2、NO和氧氣的濃度分別是0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L，則該溫度下平衡常數(shù)K＝c （NO）2×c （O2）/c （NO2）2＝；根據(jù)圖像可知溫度越高，平衡時NO2的濃度越小，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；

（4）由于此時Qc=0.75×0.252/12＜0.25，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。

（5）原電池中正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)式可知正極是NO2得到電子，則正極反應(yīng)方程式為2NO2+4CO2+8e－＝N2+4CO32－。