Question

【题目】臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，在T温度下，向2.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s	0	3	6	12	24
n(O2)/mol	0	0.36	0.60	0.80	0.80

下列有关说法正确的是

A. 反应在0～3 s内的平均速率v(NO2)＝0.24 mol·L-1·s-1

B. 24 s后，若保持其他条件不变，降低温度，达到新平衡时测得c(O2)＝0.44 mol·L-1，则反应的ΔH>0

C. 在T温度下，起始时向容器中充入2.0 mol N2O5和2.0 mol O2，达到平衡时，N2O5的转化率大于20%

D. 在T温度下，起始时向容器中充入1.0 mol NO2、0.5 mol O3和0.50 mol N2O5、0.50 mol O2，反应达到平衡时，压强为起始时的0.88倍

Answer 1

【答案】D

【解析】A．由表中数据可知，3s内压强物质的量变化量为0.36mol，容器体积为2L，故0～3s内v(O2)= =0.06mol/(L．s)，速率之比等于其化学计量数之比，故v(NO2)=2v(O2)=2×0.06mol/(L．s)=0.12mol/(L．s)，故A错误；B．由表中数据可知，12s与24s时氧气的物质的量均为0.8mol，说明12s时可逆反应到达平衡，平衡时氧气的浓度为=0.4mol/L，降低温度，达到新平衡时测得c(O2)=0.44mol/L，氧气浓度增大，说明降低温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，即△H＜0，故B错误；C．在T温度下，起始时向容器中充入2.0molN2O5和2.0molO2，转化到左边相当于起始投入4.0molNO2和2.0molO3，所到达的平衡状态相当于在原平衡的基础上压强增大一倍，平衡先正反应方向移动，平衡时N2O5的物质的量大于2×0.8mol=1.6mol，故参加反应的N2O5的物质的量小于2mol-1.6mol=0.4mol，则达到平衡时，N2O5的转化率小于×100%=20%，故C错误；D．容器体积不变，在T温度下，起始时向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2，转化到左边相当于起始投入2.0molNO2和1.0molO3，与原平衡为完全等效平衡，平衡时压强相等，12s到达平衡时氧气的物质的量为0.8mol，则：
2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) 物质的量减少
1 1
0.8mol 0.8mol
故原平衡中平衡时气体物质的量为2mol+1mol-0.8mol=2.2mol，即起始时向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2到达平衡时，混合气体总物质的量为2.2mol，平衡时压强为起始的=0.88倍，故D正确；故选D。