Question

10．研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí)，涉及如下反應(yīng)：
2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）  K₁△H₁＜0  （I）
2NO（g）+Cl₂（g）?ClNO（g）               K₂△H₂＜0  （Ⅱ）
（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常數(shù)K=$\frac{K{\;}_{1}{\;}^{2}}{K{\;}_{2}}$（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(shí)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）=0.025mol，NO的轉(zhuǎn)化率α₁=75%．其它條件保持不變，反應(yīng)（II）在恒壓條件下進(jìn)行，平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率α₂＞α₁（填“＞”“＜”或“=”），平衡常數(shù)K₂不變（填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

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(jì)算得到平衡常數(shù)關(guān)系；
（2）依據(jù)平衡三段式列式計(jì)算，依據(jù)反應(yīng)速率概念計(jì)算V=$\frac{△c}{△t}$、轉(zhuǎn)化率概念的計(jì)算，轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×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(qiáng)比恒容容器大，平衡正向進(jìn)行，平衡時(shí)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(qiáng)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(dòng)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．

解答 解：（1）①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g），△H₁＜0 （Ⅰ），平衡常數(shù)K₁=$\frac{[ClNO]}{[NO{\;}_{2}]{\;}^{2}}$，
②2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），△H₂＜0 （Ⅱ），平衡常數(shù)K₂ =$\frac{[ClNO]{\;}^{2}}{[NO]{\;}^{2}•[Cl]}$，
③4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常數(shù)K=$\frac{[Cl]•[NO]{\;}^{2}}{[NO{\;}_{2}]{\;}^{4}}$，計(jì)算得到K=$\frac{K{\;}_{1}{\;}^{2}}{K{\;}_{2}}$，
故答案為：$\frac{K{\;}_{1}{\;}^{2}}{K{\;}_{2}}$；
（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(shí)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，
             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=$\frac{0.15mol}{0.2mol}$×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(qiáng)比恒容容器大，平衡正向進(jìn)行，平衡時(shí)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(qiáng)變化，
故答案為：0.025；75%；＞；不變．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)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．