Question

（14分）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。根据题意回答下列问题

（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”）
（4）若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：

容 器	甲	乙	丙
反应物投入量	1 mol NO2 1 mol CO	2 mol NO 2 mol CO2	1 mol NO2、1 mol CO 1 mol NO、1 mol CO2
平衡时c(NO) /mol·L-1	1.5	3	m
能量变化	放出a kJ	吸收b kJ	放出c kJ
CO或NO的转化率	α1	α2	α3

 
则：α₁+α₂=   ， a+b/2=    ,m=   

Answer 1

（3） 9 ； 变大
（4） 1 ；  234 ；  3

试题分析：（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；（4）甲与乙是等效平衡，对应各组分的含量完全相同，对应各组分的物质的量乙是甲中的2倍，CO的转化率为α₁，则平衡时CO的物质的量为（1-α₁）mol，乙中平衡时NO的转化率为α₂，乙中平衡时CO的物质的量为2α₂mol，故2（1-α₁）=2α₂，整理得α₁+α₂=1； 令平衡时甲中CO为nmol，则乙中CO为2nmol，甲中放出的热量为（1-n）×234kJ=akJ乙中吸收的热量为2n×234kJ=bkJ，整理得a+=234；丙与乙是完全等效平衡，平衡时NO的浓度相等，故m=3mol/L，