Question

【题目】图a是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图。根据图意回答下列问题：

a b

(1)写出NO2和CO反应的热化学方程式_______________。

(2)从反应开始到平衡，用NO2浓度变化表示平均反应速率v(NO2)＝__________。

(3)此温度下该反应的平衡常数K=_________；温度降低，K________（填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

【答案】NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= —234 kJ/mol 1.50/t1 mol·L－1·min－1 9 变大

【解析】

（1）根据能量变化图，反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量，反应物和生成物能量的差值为E2-E1，写出化学方程式，标出各物质的状态，从而写出热化学方程式；

（2）由图可知，t1min到达平衡，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，根据v=计算v（NO），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（NO2）；

（3）开始加入的CO和NO的物质的量相等，根据CO的起始浓度2mol/L确定NO2的起始浓度也为2mol/L，达到平衡时CO的浓度为0.5mol/L，故NO2的浓度也为0.5mol/L，根据方程式计算出NO和CO2的浓度均为1.5mol/L，代入平衡常数表达式计算出化学平衡常数；该反应为放热反应，降低温度，平衡向右移动，化学平衡常数增大。

（1）该反应的焓变△H=E1-E2=134kJ/mol-368kJ/mol=-23kJ/mol，所以热化学方程式为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJmol-1，故答案为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJmol-1。

（2）由图可知，t1min到达平衡，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，故v（NO）=1.5mol/L÷t1min=1.5/t1molL-1min-1，速率之比等于化学计量数之比，故v（NO2）=v（NO）=1.5/t1molL-1min-1，故答案为：1.5/t1molL-1min-1。

（3）CO的起始浓度为2mol/L，二氧化氮与NO的起始物质的量相等，故NO2的起始浓度为2mol/L，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，则：
NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）

开始（mol/L）：2 2 0 0

变化（mol/L）：1.5 1.5 1.5 1.5

平衡（mol/L）：0.5 0.5 1.5 1.5

故该温度下平衡常数K=1.5×1.5/0.5×0.5=9，该反应正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数变大，故答案为：9：变大。