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在2L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表所示时间(s)012345N(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)写出该反

题目详情
在2L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表所示
时间(s) 0 1 2 3 4 5
N(NO)(mol) 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=______.
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是______.用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=______.
(3)下列能说明该反应已达到平衡状态的是______.
A.v(NO2)=2u(O2)        B.容器内压强保持不变
C.v(NO)=2v(O2)      D.容器内密度保持不变
(4)某同学查阅资料得知,该反应K(300℃)>K(350℃);25℃时,生成1mol NO2,热量变化为56.4kJ.根据题目信息,该反应的热化学方程式为______.
(5)为使该反应的反应速度增大,且平衡向正反方向移动的是______.
A.及时分离除NO2气体  B.适当升高温度  C.增大O2的浓度  D.选择高效催化剂
(6)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.写出氨气消除NO污染的化学方程式______,若氧化产物与还原产物之差为0.15mol,则反应需要氮气在标况下的体积为______.
▼优质解答
答案和解析
解(1)可逆反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数k=
c2(NO2)
c2(NO)•c(O2)
,故答案为:
c2(NO2)
c2(NO)•c(O2)

(2)由方程式2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)可知,平衡时△c(NO):△c(O2):△c(NO2)=2:1:2,由表中数据可知,平衡时△c(NO)=
0.02mol−0.007mol
2L
=0.00625mol/L,曲线b平衡时的浓度为0.00625mol/L,故曲线b表示NO2的浓度变化,
由图中数据可知2s内,NO的浓度变化量为0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L,故v(NO)=
0.006mol/L
2s
=0.003mol/(L•s),根据速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)=
1
2
v(NO)=
1
2
×0.003mol/(L•s)=0.0015mol/(L•s),故答案为:b;0.0015mol/(L•s);
(3)A.未指明正逆速率,若都为同一方向速率,始终都存在v(NO2)=2v(O2)关系,故不能说明到达平衡,若为不同方向的速率,速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡,故A错误;
B.随反应进行气体的物质的量减小,压强增减小,容器内压强保持不变,说明到达平衡,故B正确;
C.不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,故v(NO)=2v(O2),说明到达平衡,故C正确;
D.反应混合气体的质量不变,容器的体积不变,密度始终不变,故容器内物质的密度保持不变,不能说明到达平衡,故D错误;
故选BC;
(4)25℃时,生成1mol NO2,热量变化为56.4kJ,则生成2mol NO2,热量变化为112.8kJ,据此写出热化学方程式为:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-112.8KJ/mol,故答案为:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-112.8KJ/mol;
(5)A.及时分离除NO2气体,浓度降低,化学反应速率减小,故A错误;
B.正反应为放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,故B错误;
 C.增大O2的浓度,增大反应速率,且化学平衡向正反应方向移动,故C正确;
 D.选择高效催化剂,只增大化学反应速率,不影响化学平衡移动,故D错误;
故选C;
(6)反应物为NH3和NO,发生氧化还原反应,可得到产物为:N2和H2O,化学方程式为:4NH3+6NO
 催化剂 
.
 
5N2+6H2O;氧化产物和还原产物均为N2,氧化产物与还原产物之差为0.15mol,即NH3和NO物质的量之差为:0.15mol,且NH3和NO物质的量之比为4:6,可知NH3和NO物质的量分别为:0.3mol和0.45mol,则生成N2物质的量为:0.3mol×
5
2
=0.75mol,标况下体积为:0.75mol×22.4L/mol=16.8L,故答案为:4NH3+6NO
 催化剂 
.
 
5N2+6H2O;16.8L.