Question

14．研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，同溫度下涉及如下反應(yīng)：
a、2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）△H₁＜0   其平衡常數(shù)為K₁
b、2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）△H₂＜0   其平衡常數(shù)為K₂
（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）△H₃的平衡常數(shù)K=$\frac{{{K}_{2}}^{2}}{{K}_{1}}$（用K₁、K₂表示）．△H₃=2△H₂-△H₁（用△H₁、△H₂表示）．
（2）為研究不同條件對反應(yīng)a的影響，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min時反應(yīng)a達(dá)到平衡．測得10min內(nèi)V（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1，則平衡后n（Cl₂）=0.025mol，NO的轉(zhuǎn)化率α₁=75%．其它條件保持不變，反應(yīng)（1）在恒壓條件下進(jìn)行，平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為α₂，α₁＜α₂（填“＞”“＜”或“=”），平衡常數(shù)K₁不變（填“增大”“減小”或“不變”）．若要使K₁減小，可采用的措施是升高溫度．

Answer 1

分析 （1）已知：a、2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）
b、4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）
根據(jù)蓋斯定律，Ⅰ×2-Ⅱ可得：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），焓變也進(jìn)行相應(yīng)計算，該反應(yīng)平衡常數(shù)等于I的平衡常數(shù)平方與II的平衡常數(shù)的商；
（2）測得10min內(nèi)v（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1，則△n（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1×10min×2L=0.15mol，由方程式計算參加反應(yīng)NO、氯氣的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算平衡時氯氣的物質(zhì)的量、NO的轉(zhuǎn)化率；正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，恒溫恒容下條件下，到達(dá)平衡時壓強(qiáng)比起始壓強(qiáng)小，其他條件保持不變，反應(yīng)a在恒壓條件下進(jìn)行，等效為在恒溫恒容下的平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動；平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小．

解答 解：（1）已知：a、2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）
b、4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）
根據(jù)蓋斯定律，a×2-b可得：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），該反應(yīng)△=2△H₁-△H₂，平衡常數(shù)K₃=$\frac{{{K}_{2}}^{2}}{{K}_{1}}$，
故答案為：$\frac{{{K}_{2}}^{2}}{{K}_{1}}$；2△H₁-△H₂；
（2）測得10min內(nèi)v（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1，則△n（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1×10min×2L=0.15mol，
由方程式可知，參加反應(yīng)氯氣的物質(zhì)的量為0.15mol×$\frac{1}{2}$=0.075mol，故平衡時氯氣的物質(zhì)的量為0.1mol-0.075mol=0.025mol；
參加反應(yīng)NO物質(zhì)的量為0.15mol，則NO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.15mol}{0.2mol}$×100%=75%；
正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，恒溫恒容下條件下，到達(dá)平衡時壓強(qiáng)比起始壓強(qiáng)小，其他條件保持不變，a在恒壓條件下進(jìn)行，等效為在恒溫恒容下的平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，NO轉(zhuǎn)化率增大，故轉(zhuǎn)化率α₁＜α₂；
平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，
故答案為：0.025；75%；＜；不變；升高溫度．

點(diǎn)評 本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡計算與影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)等知識，充分考查學(xué)生的分析理解能力和計算能力，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活應(yīng)用能力，難度中等．