Question

8．研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應：
2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）△H＜0
寫出該反應的平衡常數表達式$\frac{{c}^{2}（ClNO）}{{c}^{2}（NO）×c（C{l}_{2}）}$．
為研究不同條件對反應的影響，：在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min時反應達到平衡．測得10min內v（ClNO）=7.5×10^-3 mol•L^-1•min^-1，則平衡后n（Cl₂）=0.025mol，NO的轉化率α₁=75%．其他條件保持不變，反應在恒壓條件下進行，平衡時NO的轉化率α₂＞α₁（填“＞”“＜”或“=”），平衡常數K不變（填“增大”“減小”或“不變”）．若要使K減小，可采取的措施是升高溫度．

Answer 1

分析 依據化學平衡常數概念，結合反應化學方程式書寫平衡常數；測得10min內v（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1，則△n（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1×10min×2L=0.15mol，由方程式計算參加反應NO、氯氣的物質的量，進而計算平衡時氯氣的物質的量、NO的轉化率；正反應為氣體物質的量減小的反應，恒溫恒容下條件下，到達平衡時壓強比起始壓強小，其他條件保持不變，反應（Ⅱ）在恒壓條件下進行，等效為在恒溫恒容下的平衡基礎上增大壓強，平衡正向移動；
平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變．

解答 解：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），△H₂＜0 （Ⅱ），平衡常數K=$\frac{{c}^{2}（ClNO）}{{c}^{2}（NO）×c（C{l}_{2}）}$，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min時反應（Ⅱ）達到平衡，測得10min內v（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1，物質的量為7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1×10min×2L=0.15mol，
             2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），
起始量（mol） 0.2      0.1        0
變化量（mol） 0.15     0.075    0.15
平衡量（mol） 0.05     0.025    0.15
則平衡后n（Cl₂）=0.025mol，
NO的轉化率α₁=$\frac{0.15mol}{.2mol}$×100%=75%；
其他條件保持不變，反應（Ⅱ）在恒壓條件下進行，隨反應進行，氣體體積減小，為保持恒壓所以容器體積減小，壓強比恒容容器大，平衡正向進行，平衡時NO的轉化率α₂ 增大；平衡常數隨溫度變化，不隨濃度、壓強變化，若要使K₂減小，平衡逆向進行，反應是放熱反應，依據平衡移動原理應升高溫度，平衡逆向進行；
故答案為：$\frac{{c}^{2}（ClNO）}{{c}^{2}（NO）×c（C{l}_{2}）}$；0.025；75%；＞；不變；升高溫度．

點評 本題考查了化學平衡常數的計算，影響化學平衡的因素分析應用判斷，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．