题目内容
【题目】汽车尾气是导致雾霾天气的重要源头之一，其含有的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生反应。
(一)已知：反应l: N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1 K1
反应2: CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2 (g) △H2 K2
反应3: 2NO(g)+2C0(g)=N2(g)+CO2(g) △H3 K3
则反应3的焓变△H3＝_______（用△H1和△H2表示） 平衡常数K3=_____(用K1和K2表示）。
(二)向1.0L恒容密闭容器中，充入N2O(g)和C0(g)，可发生如下反应：
N2O(g)+C0(g) 
N2(g)+CO2(g)，所得实验数据如下表：
实验编号 | 温度/℃ | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
n(N2O) | n(CO) | n(CO2) | ||
① | 400 | 0.20 | 0.30 | 0.14 |
② | 500 | 0.10 | 0.40 | 0.080 |
③ | 500 | 0.30 | 0.20 | A |
④ | 600 | 0.60 | 0.40 | B |
上述实验编号①中，若10min时测得n(N2)=0.12mol，则0至10min内，用CO2表示的平均反应速率以v(CO2)=________；
(2)500℃时，欲使N2O的平衡转化率a(N2O)≥80%，则起始时n(N2O):n(CO)≤______。
(3)上述实验编号④达平衡时，b____0.24(填“>”、“<”或“=”)，原因是_______。
(4) N2O(g)+C0(g)N2(g)+CO2(g)的反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化情况如下图所示：
①若在第10min仅改变了一个条件，第20min时是在条件下达到新的平衡状态，则第10min 时改变的条件可能是_______；
②比较CO在第5min和第25min时速率的大小v(5)____v(25)(填”>”、“<”或“= ”)，你判断的理由是______________。
【答案】 2△H2-△H1 
； 0.012mol·（L·min）-1 l:4 ＜ 该反应△H<O，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故b<0.24mol（合理即可） 升温 ＜ 相对于第5min而言，在第10min时升高了温度，且浓度增加了，在其它条件不变时，速率会变快
【解析】(一)已知：① N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1，② CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2 (g) △H2，根据盖斯定律可知②×2-①可得2NO(g)+2C0(g)=N2(g)+CO2(g)，故△H3=△H2×2-△H1，反应3的焓变△H3＝2△H2-△H1 ，平衡常数K3=
=
=
；
(二)(1)上述实验编号①中，若10min时测得n(N2)=0.12mol，即变化的n(N2)=0.12mol，变化的CO2的物质的量为0.12mol，则0至10min内，用CO2表示的平均反应速率以v(CO2)= 
=0.012mol·(L·min)-1；
(2)500℃时，起始n(N2O)=0.10mol，n(CO)=0.40mol，即n(N2O):n(CO)=1:4时N2O的平衡转化率a(N2O)=80%，增大CO的物质的量平衡正向移动，N2O的转化率会增大，欲使N2O的平衡转化率a(N2O)≥80%，则起始时n(N2O):n(CO)≤1:4；
(3)实验编号① N2O(g)+C0(g) 
N2(g)+CO2(g)
起始时(mol/L) 0.20 0.30 0 0
变化时(mol/L) 0.14 0.14 0.14 0.14
平衡时(mol/L) 0.06 0.16 0.14 0.14
400℃时反应的平衡常数K=
=
=2.04；
实验编号② N2O(g)+C0(g) N2(g)+CO2(g)
起始时(mol/L) 0.10 0.40 0 0
变化时(mol/L) 0.08 0.08 0.08 0.08
平衡时(mol/L) 0.02 0.32 0.08 0.08
500℃时反应的平衡常数K=
=
=1＜2.04，说明升高温度平衡常数减小，平衡逆向移动，即该反应△H<O；
实验编号④(500℃) N2O(g)+C0(g) N2(g)+CO2(g)
起始时(mol/L) 0.60 0.40 0 0
变化时(mol/L) b b b b
平衡时(mol/L) 0.60-b 0.40-b b b
500℃时反应的平衡常数K=![](http://thumb.1010pic.com/questionBank/Upload/2018/01/02/09/8083188c/SYS201801020915089038118937_DA/SYS201801020915089038118937_DA.011.png"){kind=small}
=
=1，解得b=0.24，即实验编号④在500℃平衡时b=0.24，现温度升高到600℃，该反应△H<O，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故b<0.24mol；
(4) ①反应物和生成物的浓度瞬间不变，平衡逆向移动，应该是升高温度引起的；
②相对于第5min而言，在第10min时升高了温度，且浓度增加了，在其它条件不变时，速率会变快，即CO在第5min和第25min时速率的大小v(5)<v(25)。
