Question

【題目】臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，在T溫度下，向2.0 L恒容密閉容器中充入2.0mol NO2和1.0mol O3，經過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表：

t/s	0	3	6	12	24
n(O2)/mol	0	0.36	0.60	0.80	0.80

下列有關說法正確的是

A. 反應在0～3 s內的平均速率v(NO2)＝0.24 mol·L1·s1

B. 在T溫度下，起始時向容器中充入1.0mol NO2、0.5mol O3和0.50mol N2O5、0.50mol O2，反應達到平衡時，壓強為起始時的0.88倍

C. 24 s后，若保持其他條件不變，降低溫度，達到新平衡時測得c(O2)＝0.44mol·L1，則反應的ΔH>0

D. 在T溫度下，起始時向容器中充入2.0mol N2O5和2.0mol O2，達到平衡時，N2O5的轉化率大于20%

Answer 1

【答案】B

【解析】

A.由表中數據可知，3s內氧氣物質的量變化量為0.36mol，容器體積為2L，故0～3 s內v(O2)＝==0.06 mol·L-1·s-1, 根據速率之比等于其化學計量數之比,故v(NO2)=2v(O2)=2×0.06mol/(L.s)=0.12mol/(L.s),故A錯誤；

B.容器體積不變,在T溫度下,起始時向容器中充入1.0molNO20.5molO3和0.50molN2O50.50molO2,轉化到左邊相當于起始投入2.0molNO2和1.0molO3,與原平衡為完全等效平衡。原平衡12s到達平衡時，氧氣的物質的量為0.8mol,則:

2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) 物質的量減少

1 1

0.8mol 0.8mol

由化學方程式可知，氧氣的物質的量等于反應體系的總變化量，故原平衡中平衡時氣體物質的量為2mol+1mol﹣0.8mol=2.2mol。由此可知，起始時向容器中充入1.0molNO20.5molO3和0.50molN2O50.50molO2到達平衡時,混合氣體總物質的量為2.2mol,平衡時壓強為起始的=0.88倍,故B 正確；

C. 由表中數據可知,12s與24s時氧氣的物質的量均為0.8mol,說明12s時可逆反應到達平衡,平衡時氧氣的濃度為=0.4mol/L,降低溫度,達到新平衡時測得c(O2)=0.44mol/L,氧氣濃度增大,說明降低溫度,平衡向正反應方向移動,則正反應為放熱反應,即△H＜0,故C錯誤；

D.在T溫度下，起始時向容器中充入2.0 mol N2O5和2.0 mol O2，轉化到左邊相當于起始投入4.0 mol NO2和2.0 mol O3，所到達的平衡狀態相當于在原平衡的基礎上壓強增大一倍，平衡向正反應方向移動，平衡時N2O5的物質的量大于2×0.8 mol＝1.6 mol，故參加反應的N2O5的物質的量小于2 mol－1.6 mol＝0.4 mol，則達到平衡時，N2O5的轉化率小于×100%＝20%，故D錯誤。

正確答案：B