Question

研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）  K₁△H＜0  （Ⅰ）
2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）  K₂△H＜0  （Ⅱ）
（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常数K=

 

（用K₁、K₂表示）．
（2）为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min时反应（Ⅱ）达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10^-3mol?L^-1?min^-1，则平衡后n（Cl₂）=

 

mol，NO的转化率а₁=

 

．其它条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率а₂

 

а₁（填“＞”“＜”或“=”），平衡常数K₂

 

（填“增大”“减小”或“不变”．若要使K₂减小，可采用的措施是

 

．
（3）已知t℃时，反应FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）的平衡常数K=0.25．
①t℃时，反应达到平衡时n（CO）：n（CO₂）=

 

．
②若在1L密闭容器中加入0.02mol FeO（s），并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡．此时FeO（s）转化率为50%，则x=

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学平衡常数概念，结合反应化学方程式书写平衡常数，结合平衡常数表达式计算得到平衡常数关系；
（2）依据平衡三段式列式计算，依据反应速率概念计算V=

△c

△t

、转化率概念的计算，转化率=

消耗量

起始量

×100%，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器体积减小，压强增大，平衡正向进行，平衡时NO的转化率α₂ 增大；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强变化，若要使K₂减小，平衡逆向进行，反应是放热反应，依据平衡移动原理应升高温度，平衡逆向进行，平衡常数随温度变化；
（3）①依据平衡常数计算分析，利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积；
②利用化学平衡三段式列式，结合平衡常数计算．反应前后气体物质的量相同，平衡常数计算利用物质的量代替平衡浓度计算得到．

解答： 解：（1）①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g），△H₁＜0 （Ⅰ），平衡常数K₁=

c(ClNO)

c2(NO2)

，
②2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），△H₂＜0 （Ⅱ），平衡常数K₂ =

c2(ClNO)

c2(NO)c(Cl2)

，
（1）③4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常数K=

c(Cl2)c2(NO)

c4(NO2)

，计算得到K=

K12

K2

，
故答案为：

K12

K2

；
（2）在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min时反应（Ⅱ）达到平衡，测得10min内v（ClNO）=7.5×10^-3mol?L^-1?min^-1，物质的量为7.5×10^-3mol?L^-1?min^-1×10min×2L=0.15mol，依据平衡三段式列式计算；
            2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），
起始量（mol） 0.2     0.1        0
变化量（mol） 0.15    0.075      0.15
平衡量（mol） 0.05    0.025      0.15
则平衡后n（Cl₂）=0.025mol，
NO的转化率α₁=

0.15mol

0.2mol

×100%=75%；
其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器体积减小，压强增大，平衡正向进行，平衡时NO的转化率α₂ 增大；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强变化，若要使K₂减小，平衡逆向进行，反应是放热反应，依据平衡移动原理应升高温度，平衡逆向进行；
故答案为：0.025；75%；＞；不变；升高温度；
（3）已知t℃时，反应FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）的平衡常数K=0.25．
①t℃时，平衡常数K=

c(CO2)

c(CO)

=0.25，则反应达到平衡时n（CO）：n（CO₂）=4：1，故答案为：4：1；
②若在1L密闭容器中加入0.02mol FeO（s），并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡，此时FeO（s）转化率为50%，依据化学平衡三段式列式得到；
            FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）
起始量（mol）          x              0
变化量（mol） 0.01     0.01            0.01
平衡量（mol）         x-0.01          0.01
K=

0.01

x-0.01

=0.25
则x=0.05mol
故答案为：0.05．

点评：本题考查了化学平衡常数的计算，影响化学平衡的因素分析应用判断，掌握基础是关键，题目难度中等．