题目内容
【题目】研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,同温度下涉及如表所示反应:
①2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H1<0,平衡常数为 K1;
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)△H2<0,平衡常数为 K2。
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)△H3,平衡常数 K=______(用 K1、K2 表示)。△H3=_________(用△H1、△H2 表示)。
(2)①为研究不同条件对反应①的影响,在恒温条件下,向 2 L 恒容密闭容器中加入0.2 mol NO 和 0.1 mol Cl2,10 min 时反应①达到平衡。测得 10 min 内 v(ClNO)=7.5×10-3molL-1min-1,则平衡后 n(Cl2)=__________mol,NO 的转化率α1=__________。
②其他条件保持不变,反应①在恒压条件下进行,平衡时 NO 的转化率为α2,α1 ________α2(填“>”“<”或“=”),平衡常数 K1 ________ (填“增大”“减小”或“不变”)。若要使 K1 减小,可采用的措施是 ________。
【答案】 2H2﹣△H1 0.025 75% < 不变 升高温度
【解析】
(1)已知:①NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g),根据盖斯定律,②×2-①可得:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),则该反应平衡常数为②平衡常数平方与a①的商;
(2)①测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3molL-1min-1,则△n(ClNO)=7.5×10-3molL-1min-1×10min×2L=0.15mol,由方程式计算参加反应NO、氯气的物质的量,进而计算平衡时氯气的物质的量、NO的转化率;正反应为气体物质的量减小的反应,恒温恒容下条件下,到达平衡时压强比起始压强小,其他条件保持不变,反应a在恒压条件下进行,等效为在恒温恒容下的平衡基础上增大压强,平衡正向移动;
②平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小。
(1)已知:①NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g),
根据盖斯定律,②×2-①可得:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),则该反应平衡常数K=,则△H3=2H2-△H1,故答案为:;2H2-△H1;
(2)①测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3molL-1min-1,则△n(ClNO)=7.5×10-3molL-1min-1×10min×2L=0.15mol,由方程式可知,参加反应氯气的物质的量为0.15mol×=0.075mol,故平衡时氯气的物质的量n(Cl2)=0.1mol-0.075mol=0.025mol;参加反应NO物质的量为0.15mol,则NO的转化率为×100%=75%;故答案为:0.025;75%;
②正反应为气体物质的量减小的反应,恒温恒容下条件下,到达平衡时压强比起始压强小,其他条件保持不变,a在恒压条件下进行,等效为在恒温恒容下的平衡基础上增大压强,平衡正向移动,NO转化率增大,故转化率α1<α2;
平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,故答案为:<;不变;升高温度。