Question

图a是1mol NO2和 1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示

图a是1mol NO2和 1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图．根据图意回答下列问题：（1）写出NO2和CO反应的热化学方程式______．（2）从反应开始到平衡，用NO2浓度变化表示平均反应速率v（NO2）=1.5t 1mol?L-1?min-11.5t 1mol?L-1?min-1．（3）若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：容 器甲乙丙反应物投入量1mol NO21mol CO2mol NO2mol CO21mol NO2、1mol CO1mol NO、1mol CO2平衡时c（NO）/mol?L-11.53m能量变化放出a kJ吸收b kJ放出c kJCO或NO的转化率α1α2α3则：α1+α2=______，a+b2=______，m=______（4）此温度下该反应的平衡常数K=______；温度降低，K______（填“变大”、“变小”或“不变”

Answer 1

（1）该反应的焓变△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以热化学方程式为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1，
故答案为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1；
（2）由图可知，t₁min到达平衡，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，故v（NO）=

1.5mol/L

t 1min

=

1.5

t 1

mol?L^-1?min^-1，速率之比等于化学计量数之比，故v（NO₂）=v（NO）=

1.5

t 1

mol?L^-1?min^-1，
故答案为：

1.5

t 1

mol?L^-1?min^-1
（3）甲与乙是等效平衡，对应各组分的含量完全相同，对应各组分的物质的量乙是甲中的2倍，CO的转化率为α₁，则平衡时CO的物质的量为（1-α₁）mol，乙中平衡时NO的转化率为α₂，乙中平衡时CO的物质的量为2α₂mol，故2（1-α₁）=2α₂，整理得α₁+α₂=1；
令平衡时甲中CO为nmol，则乙中CO为2nmol，甲中放出的热量为（1-n）×234kJ=akJ，乙中吸收的热量为2n×234kJ=bkJ，整理得a+

b

2

=234；
丙与乙是完全等效平衡，平衡时NO的浓度相等，故m=3mol/L，
故答案为：1；234；3mol/L；
（4）CO的起始浓度为2mol/L，二氧化氮与NO的起始物质的量相等，故NO₂的起始浓度为2mol/L，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，则：
            NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）
开始（mol/L）：2       2       0      0
变化（mol/L）：1.5     1.5     1.5    1.5
平衡（mol/L）：0.5     0.5     1.5    1.5
故该温度下平衡常数k=

1.5×1.5

0.5×0.5

=9，
该反应正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数变大，
故答案为：9：变大．