Question

6．已知：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ•mol^-1．請回答下列問題：
（1）對于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡分壓p（B）代替平衡時物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度c（B）也可表示平衡常數(shù)，記作K_p，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p$\frac{p（{N}_{2}）×{p}^{2}（C{O}_{2}）}{{p}^{2}（NO）×{p}^{2}（CO）}$．
（2）一定溫度下，向密閉容器中充入一定量NO和CO．在t₁時刻達到平衡狀態(tài)，此時n（NO）=2amol，n（CO）=amol，n（N₂）=bmol．
①若保持體積不變，再向容器中充入a mol NO，2b mol CO₂，則此時v_正＜v_逆（填“＞”、“=”或“＜”）；
②在t₂時刻，將容器迅速壓縮到原容積的一半，在其它條件不變的情況下，t₃時刻達到新的平衡狀態(tài)．請在下圖甲中補充畫出t₂-t₃-t₄時段N₂物質(zhì)的量的變化曲線．

（3）某研究小組在實驗室以Ag-ZSM-5為催化劑，測得NO轉(zhuǎn)化為N₂的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如上圖乙所示．請判斷若不使用CO，NO直接分解為N₂的反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
（4）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
②2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1
③2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-745.5kJ•mol^-1
請寫出表示C（s）的燃燒熱的熱化學(xué)方程式C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△=-393KJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）由題目信息可知，用某組分（B）的平衡壓強（P_B）表示平衡常數(shù)為：生成物分壓的系數(shù)次冪乘積與反應(yīng)物分壓系數(shù)次冪乘積的比；
（2）①一定溫度下，向密閉容器中充入一定量NO和CO．在t₁時刻達到平衡狀態(tài)，此時n（NO）=2amol，n（CO）=amol，n（N₂）=bmol，則：
            2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）
起始量（mol）：2a+2b   a+2b     0        0
變化量（mol）：2b       2b      b       2b
平衡量（mol）：2a       a       b       2b
若保持體積不變，再向容器中充入a mol NO，2b mol CO₂，二氧化碳濃度增大量大于NO濃度增大量，濃度商大于平衡常數(shù)，平衡逆向移動；
②在其它條件不變的情況下在t₂時刻，將容器迅速壓縮到原容積的一半，瞬間氮氣物質(zhì)的量不變，壓強增大，平衡正向移動，氮氣物質(zhì)的量增大到平衡時保持不變；
（3）若不使用CO，溫度超過775K左右，NO的分解率降低，說明升高溫度平衡逆向移動；
（4）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
②2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1
③2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-745.5kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，（①+③+②）÷2可得：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）．

解答 解：（1）由題目信息可知，用某組分（B）的平衡壓強（P_B）表示平衡常數(shù)為：生成物分壓的系數(shù)次冪乘積與反應(yīng)物分壓系數(shù)次冪乘積的比，故2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）用平衡分壓表示的平衡常數(shù)K_p=$\frac{p（{N}_{2}）×{p}^{2}（C{O}_{2}）}{{p}^{2}（NO）×{p}^{2}（CO）}$，
故答案為：$\frac{p（{N}_{2}）×{p}^{2}（C{O}_{2}）}{{p}^{2}（NO）×{p}^{2}（CO）}$；
（2）①一定溫度下，向密閉容器中充入一定量NO和CO．在t₁時刻達到平衡狀態(tài)，此時n（NO）=2amol，n（CO）=amol，n（N₂）=bmol，則：
              2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）
起始量（mol）：2a+2b   a+2b     0        0
變化量（mol）：2b       2b      b        2b
平衡量（mol）：2a       a       b        2b
若保持體積不變，再向容器中充入a mol NO，2b mol CO₂，二氧化碳濃度增大量大于NO濃度增大量，濃度商大于平衡常數(shù)，平衡逆向移動，v_正＜v_逆，故答案為：＜；
②在其它條件不變的情況下在t₂時刻，將容器迅速壓縮到原容積的一半，瞬間氮氣物質(zhì)的量不變，壓強增大，平衡正向移動，氮氣物質(zhì)的量增大到平衡時保持不變，t₂-t₃-t₄時段N₂物質(zhì)的量的變化曲線為：，
故答案為：；
（3）若不使用CO，溫度超過775K左右，NO的分解率降低，說明升高溫度平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱反應(yīng)；
（4）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
②2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1
③2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-745.5kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，（①+③+②）÷2可得：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△=-393KJ•mol^-1，
故答案為：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△=-393KJ•mol^-1．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算與影響因素、平衡常數(shù)、蓋斯定律應(yīng)用等，（2）中①注意對平衡常數(shù)的理解與靈活應(yīng)用，難度中等．