Question

10．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，原理为：2NO₂（g）+O₃（g）?N₂O₅（g）+O₂（g）．若在容积为10L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4molNO₂、0.2molO₃，反应分别在a、b、c三种不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示．
①实验c中NO₂的平衡浓度为30%．
②与实验a相比，b组改变的实验条件是：使用催化剂．

Answer 1

分析 ①实验c中，反应前压强与反应前后压强变化量之比等于反应前气体的物质的量与反应前后气体的物质的量变化量之比=190pKa：（190-171）pKa=10：1，反应前气体的总物质的量=（0.4+0.2）mol=0.6mol，则前后气体减少的物质的量为0.06mol，参加反应的二氧化氮物质的量是反应前后减少的物质的量的2倍，为0.12mol，
二氧化氮转化率=$\frac{参加反应的二氧化氮物质的量}{二氧化氮初始物质的量}$；
②与实验a相比，b中缩短到达平衡的时间，但平衡时压强不变，说明改变条件只改变反应速率但不影响平衡移动；

解答 解：①验c中，反应前压强与反应前后压强变化量之比等于反应前气体的物质的量与反应前后气体的物质的量变化量之比=190pKa：（190-171）pKa=10：1，反应前气体的总物质的量=（0.4+0.2）mol=0.6mol，则前后气体减少的物质的量为0.06mol，参加反应的二氧化氮物质的量是反应前后减少的物质的量的2倍，为0.12mol，
二氧化氮转化率=$\frac{参加反应的二氧化氮物质的量}{二氧化氮初始物质的量}$=$\frac{0.12mol}{0.4mol}$×100%=30%，故答案为：30%；
②与实验a相比，b中缩短到达平衡的时间，但平衡时压强不变，说明改变条件只改变反应速率但不影响平衡移动，所以改变的条件是使用催化剂；
故答案为：使用催化剂．

点评 本题考查化学平衡计算及化学平衡影响因素，为高频考点，侧重考查学生图象分析及计算能力，比较容易．