Question

8．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）△H＜0
写出该反应的平衡常数表达式$\frac{{c}^{2}（ClNO）}{{c}^{2}（NO）×c（C{l}_{2}）}$．
为研究不同条件对反应的影响，：在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min时反应达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10^-3 mol•L^-1•min^-1，则平衡后n（Cl₂）=0.025mol，NO的转化率α₁=75%．其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α₂＞α₁（填“＞”“＜”或“=”），平衡常数K不变（填“增大”“减小”或“不变”）．若要使K减小，可采取的措施是升高温度．

Answer 1

分析 依据化学平衡常数概念，结合反应化学方程式书写平衡常数；测得10min内v（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1，则△n（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1×10min×2L=0.15mol，由方程式计算参加反应NO、氯气的物质的量，进而计算平衡时氯气的物质的量、NO的转化率；正反应为气体物质的量减小的反应，恒温恒容下条件下，到达平衡时压强比起始压强小，其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，等效为在恒温恒容下的平衡基础上增大压强，平衡正向移动；
平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变．

解答 解：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），△H₂＜0 （Ⅱ），平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（ClNO）}{{c}^{2}（NO）×c（C{l}_{2}）}$，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min时反应（Ⅱ）达到平衡，测得10min内v（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1，物质的量为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
变化量（mol） 0.15     0.075    0.15
平衡量（mol） 0.05     0.025    0.15
则平衡后n（Cl₂）=0.025mol，
NO的转化率α₁=$\frac{0.15mol}{.2mol}$×100%=75%；
其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器体积减小，压强比恒容容器大，平衡正向进行，平衡时NO的转化率α₂ 增大；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强变化，若要使K₂减小，平衡逆向进行，反应是放热反应，依据平衡移动原理应升高温度，平衡逆向进行；
故答案为：$\frac{{c}^{2}（ClNO）}{{c}^{2}（NO）×c（C{l}_{2}）}$；0.025；75%；＞；不变；升高温度．

点评 本题考查了化学平衡常数的计算，影响化学平衡的因素分析应用判断，掌握基础是关键，题目难度中等．