题目内容
一种新型的烟气脱硝技术（除去烟气中的 NOX）的有关反应方程式如下：
①4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）?4N2（g）+6H2O（g）+1627.2kJ；
②6NO（g）+4NH3（g）?5N2（g）+6H2O（g）+1807.0kJ；
③6NO2（g）+8NH3（g）?7N2（g）+12H2O（g）+659.9kJ；
（1）据上述方程式①②，请写出N2与O2反应生成NO的热化学方程式（假设方程式为可逆反应） ；
（2）若反应③在一容积为2L的密闭容器中发生反应：
①写出该反应在500℃时的平衡常数表达式 ；
②若在500℃时反应达到平衡，此时N2的浓度为0.5mol/L．然后迅速缩小容器容积到1升，2min后重新达到平衡，N2的浓度为n mol/L．则n的范围是 ；若n的值为0.8mol/L，此时NO2的平均反应速率为 ；在上述过程中，气体的平均摩尔质量在不断 （填“变大”或“变小”）．
③达到平衡后，若要提高单位时间内NO2的转化率，且保持平衡常数不变，可以采取的措施是 ；
A． 增大反应容器的体积 B．向容器中充入氨气
C． 加入适当的催化剂 D．降低反应体系的温度．
①4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）?4N2（g）+6H2O（g）+1627.2kJ；
②6NO（g）+4NH3（g）?5N2（g）+6H2O（g）+1807.0kJ；
③6NO2（g）+8NH3（g）?7N2（g）+12H2O（g）+659.9kJ；
（1）据上述方程式①②，请写出N2与O2反应生成NO的热化学方程式（假设方程式为可逆反应）
（2）若反应③在一容积为2L的密闭容器中发生反应：
①写出该反应在500℃时的平衡常数表达式
②若在500℃时反应达到平衡，此时N2的浓度为0.5mol/L．然后迅速缩小容器容积到1升，2min后重新达到平衡，N2的浓度为n mol/L．则n的范围是
③达到平衡后，若要提高单位时间内NO2的转化率，且保持平衡常数不变，可以采取的措施是
A． 增大反应容器的体积 B．向容器中充入氨气
C． 加入适当的催化剂 D．降低反应体系的温度．
考点：热化学方程式,化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素
专题：化学平衡专题
分析：（1）根据盖斯定律来解答本题；
（2）①平衡常数表达式是用生成物平衡浓度的幂之积除以反应物平衡浓度的幂之积；
②根据勒沙特列原理：改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动来解答；根据n的值为0.8mol/L，求出N2的反应速率，即可求出此时NO2的反应速率；平均摩尔质量=
，通过分析得出平均摩尔质量的变化；
③根据要求是提高单位时间内NO2的转化率，且保持平衡常数不变，通过排除的方法即可得出答案．
（2）①平衡常数表达式是用生成物平衡浓度的幂之积除以反应物平衡浓度的幂之积；
②根据勒沙特列原理：改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动来解答；根据n的值为0.8mol/L，求出N2的反应速率，即可求出此时NO2的反应速率；平均摩尔质量=
| 混合物的总质量 |
| 混合物的总物质的量 |
③根据要求是提高单位时间内NO2的转化率，且保持平衡常数不变，通过排除的方法即可得出答案．
解答：
解：（1）根据盖斯定律可知：将①-②可得：N2（g）+O2（g） 
2NO（g）△H=（-1627.2kJ/mol）-（-1807.0kJ/mol）=+179.8 kJ/mol，
故答案为：N2（g）+O2（g）2NO（g）△H=+179.8 kJ/mol；
（2）①根据平衡常数表达式是用生成物平衡浓度的幂之积除以反应物平衡浓度的幂之积可得，该反应在500℃时的平衡常数表达式为：
，
故答案为：
；
②迅速缩小容器容积到1升后，假若平衡不移动，此时N2的浓度为1mol/L，但根据勒沙特列原理可知，加压后平衡左移，故N2的浓度小于1mol/L；而平衡的移动只能减弱引起平衡移动的这种改变，故N2的浓度要大于原来的浓度0.5mol/L，即0.5mol/L＜n＜1mol/L；若n的值为0.8mol/L，则N2的浓度的改变量为△C=0.2mol/L，即N2的平均反应速率为V（N2）=
=0.1mol/（L?min），此时NO2的平均反应速率为
×6mol/（L?min）=0.0857mol/（L?min）；根据平衡向左移可知，混合物的总质量不变，而混合物的总物质的量变大，根据平均摩尔质量=
可知，平均摩尔质量会变大，
故答案为：0.5mol/L＜n＜1mol/L；0.0857mol/（L?min）；变大；
③由于要保持平衡常数不变而且提高单位时间内NO2的转化率，故必须保持温度不变、平衡右移、反应速率增大．
A、增大反应容器的体积，压强减小，平衡右移，平衡常数不变，但反应速率减小，故A错误；
B、向容器中充入氨气，平衡右移，平衡常数不变，反应速率增大，故B正确；
C、加入适当的催化剂，平衡常数不变，化学反应速率加快，但平衡不移动，故C错误；
D、降低反应体系的温度，反应速率减小，平衡右移，且K变化，故D错误．
故选B．
2NO（g）△H=（-1627.2kJ/mol）-（-1807.0kJ/mol）=+179.8 kJ/mol，故答案为：N2（g）+O2（g）
2NO（g）△H=+179.8 kJ/mol；（2）①根据平衡常数表达式是用生成物平衡浓度的幂之积除以反应物平衡浓度的幂之积可得，该反应在500℃时的平衡常数表达式为：
| C7(N2)?C12(H2O) |
| C6(NO2)?C8(NH3) |
故答案为：
| C7(N2)?C12(H2O) |
| C6(NO2)?C8(NH3) |
②迅速缩小容器容积到1升后，假若平衡不移动，此时N2的浓度为1mol/L，但根据勒沙特列原理可知，加压后平衡左移，故N2的浓度小于1mol/L；而平衡的移动只能减弱引起平衡移动的这种改变，故N2的浓度要大于原来的浓度0.5mol/L，即0.5mol/L＜n＜1mol/L；若n的值为0.8mol/L，则N2的浓度的改变量为△C=0.2mol/L，即N2的平均反应速率为V（N2）=
| 0.2mol/L |
| 2min |
| 0.1 |
| 7 |
| 混合物的总质量 |
| 混合物的总物质的量 |
故答案为：0.5mol/L＜n＜1mol/L；0.0857mol/（L?min）；变大；
③由于要保持平衡常数不变而且提高单位时间内NO2的转化率，故必须保持温度不变、平衡右移、反应速率增大．
A、增大反应容器的体积，压强减小，平衡右移，平衡常数不变，但反应速率减小，故A错误；
B、向容器中充入氨气，平衡右移，平衡常数不变，反应速率增大，故B正确；
C、加入适当的催化剂，平衡常数不变，化学反应速率加快，但平衡不移动，故C错误；
D、降低反应体系的温度，反应速率减小，平衡右移，且K变化，故D错误．
故选B．
点评：本题考查了盖斯定律、化学平衡常数表达式的书写以及反应速率的求算，综合性较强．
练习册系列答案
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