在一個容積不變的密閉容器中，發生反應：2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）（1）當n（NO）：n（O2）=...

問題詳情：

在一個容積不變的密閉容器中，發生反應：2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）

（1）當n（NO）：n（O2）=4：1時，O2的轉化率隨時間的變化關係如圖1所示．

①A點的逆反應速率v逆 （O2）　　B點的正反應速率v正（O2）（填“大於”、“小於”或“等於”）．

②NO的平衡轉化率為　　；當達到B點後往容器中再以4：1加入些NO和 O2，當達到新平衡時，則NO的百分含量　　B點NO的百分含量（填“大於”、“小於”或“等於”）．

③到達B點後，下列關係正確的是　

A．容器內氣體顏*不再變化          B．v正（NO）=2v正（O2）

C．氣體平均摩爾質量在此條件下達到最大      D．容器內氣體密度不再變化

（2）在圖2中出現的所有物質都為氣體，分析圖2，可推測：4NO（g）+3O2（g）═2N2O5（g）△H=　　

（3）降低温度，NO2（g）將轉化為N2O4（g），以N2O4、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如圖3所示，在使用過程中石墨I電極反應生成一種氧化物Y，Y為　，有關石墨I電極反應式可表示為：　　．

【回答】

【考點】化學平衡的影響因素；原電池和電解池的工作原理．

【專題】化學平衡專題；電化學專題．

【分析】（1）①A到B點氧氣的轉化率增大，説明反應正向進行；

②平衡時壓強轉化率為60%，當n（NO）：n（O2）=4：1時設NO為4，O2為1，結合化學平衡三行計算得到；當達到B點後往容器中再以4：1加入些NO和 O2，相當於中等容器中氣體壓強，平衡正向進行；

③到達B點即達到平衡狀態，正逆反應速率相同，各組分含量保持不變；

（2）依據圖象分別寫出對應反應的熱化學方程式，結合蓋斯定律計算4NO（g）+3O2（g）═2N2O5（g）反應的焓變；

（3）燃料原電池中，負極上燃料失電子發生氧化反應；先根據化合價判斷生成氧化物N2O5的電極，再根據離子的放電順序寫出電極反應式．

【解答】解：（1）①A到B點氧氣的轉化率增大，説明反應正向進行，A點的逆反應速率v逆 （O2）小於B點的正反應速率v正（O2），

故*為：小於；

②平衡時壓強轉化率為60%，當n（NO）：n（O2）=4：1時設NO為4，O2為1，則轉化的氧氣為0.6，結合化學平衡三行計算，

      2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）

起始量  4      1         0

變化量  1.2    0.6       1.2

平衡量 2.8     0.4       1.2

NO的平衡轉化率×100%=30%，

當達到B點後往容器中再以4：1加入些NO和 O2，相當於中等容器中氣體壓強，平衡正向進行，一氧化氮百分含量減小，NO的百分含量小於B點NO的百分含量，

故*為：30%，小於；

③2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）反應是氣體體積進行的放熱反應，

A．容器內氣體顏*不再變化，説明二氧化氮濃度不變，反應達到平衡狀態，故A正確；         

B．速率之比等於化學方程式計量數之比為正反應速率之比，反應達到平衡狀態v正（NO）=2v正（O2），故B正確；

C．達到平衡狀態氣體質量不變，物質的量不變，氣體平均摩爾質量在此條件下達到最大，故C正確；     

D．達到平衡狀態，容器內氣體密度不再變化，故D正確；

故*為：ABCD；

（2）熱化學方程式為①NO（g）+O2（g）=NO2（g）△H=143KJ/mol﹣287KJ/mol=﹣144KJ/mol，

②4NO2（g）+O2（g）=2N2O5（g）△H=（372﹣583）KJ/mol=﹣211KJ/mol，

依據蓋斯定律計算①×4+②得到4NO（g）+3O2（g）═2N2O5（g）△H=﹣787kJ/mol，

故*為：﹣787kJ/mol；

（3）以N2O4、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如下圖所示，在使用過程中石墨I電極反應生成一種氧化物Y，N2O4在負極失電子發生氧化反應，元素化合價升高為+5價，氧化物為N2O5，反應的電極反應為：N2O4+2NO3﹣﹣2e﹣=2 N2O5，

故*為：N2O5，N2O4+2NO3﹣﹣2e﹣=2 N2O5．

【點評】本題考查了圖象分析、化學平衡影響因素、平衡標誌的判斷、平衡計算、熱化學方程式書寫、原電池原理等知識點，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．

知識點：化學平衡

題型：填空題