Question

在一定條件下，NO與NO₂混合可生成N₂O₃，反應的化學方程式為：NO(g)+NO₂(g)N₂O₃(g)   ΔH<0
下圖表示一定量的NO、NO₂混合氣體發生反應時，NO₂濃度在前25s內的變化。該反應進行到45s時達到平衡，測得NO₂濃度約為0.010mol/L。

（1）前20s內，NO₂的平均反應速率為_________________。
（2）其他條件不變，①升高溫度，NO₂的轉化率_______ （填“增大”、“減小”或“不變”）。
②壓縮氣體體積，該反應平衡向_______移動（填“正向”或“逆向”）。
（3）若反應延續至70秒，請在答題卡圖中畫出25秒至70秒的反應進程曲線。
（4）若在反應開始時加入催化劑(其他條件都不變)，請在答題卡圖中畫出加催化劑后的反應進程曲線。
（5）NO、NO₂的混合氣體用NaOH溶液吸收，得到的鹽只有一種，則該反應的離子方程式為：___________________________________，該反應的氧化劑是______________。

Answer 1

（16分）
（1）1.1×10^－3 mol·L^－1·s^－1（3分，單位、有效數字錯漏合扣1分）
（2）①減小（2分）  ②正向（2分）
（3）、（4）（如圖，各2分，共4分，注意曲線起點、斜率、平衡點要素有錯，每個要素扣1分直至0分，使用催化劑不標注扣1分）

（5）NO + NO₂ + 2OH^－=2NO₂^－+ H₂O（3分）；   NO₂（2分）

試題分析：（1）起始時、20s時二氧化氮濃度分別為0.040 mol·L^－1、0.018 mol·L^－1，則前20s內二氧化氮的平均反應速率===1.1×10^－3mol/(L?s)；（2）①ΔH<0，說明正反應是放熱反應，升高溫度平衡向吸熱反應或逆反應方向移動，則二氧化氮的平衡轉化率減小；②NO(g)+NO₂(g)N₂O₃(g)的正反應是氣體體積減小的反應，壓縮容器的體積就是增大壓強，使平衡向氣體體積減小方向或正反應方向移動；（3）依題意，該反應達到平衡的時間是45s，則25s～45s，二氧化氮的濃度由0.018mol/L逐漸減小至0.010mol/L，45s～70s二氧化氮的濃度保持不變；（4）畫圖要點：①催化劑能加快反應速率，縮短達到平衡的時間，因此達到平衡的時間小于45s；②催化劑對平衡移動無影響，加入催化劑不能使平衡移動，則平衡時及平衡后二氧化氮的濃度為0.010mol/L；（5）依題意，等物質的量的NO與NO₂反應生成N₂O₃，N₂O₃溶于水時得到亞硝酸，HNO₂與NaOH發生中和反應，生成亞硝酸鈉和水，由此推斷混合氣體溶于氫氧化鈉溶液的原理為：NO + NO₂ + 2OH^－=2NO₂^－+ H₂O；該反應中NO是還原劑，所含氮元素由+2升為+3價，而NO₂是氧化劑，所含氮元素由+4降為+2價。