Question

（2013?紅橋區(qū)一模）（1）臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑．
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應．如：
6Ag（s）+O₃（g）═3Ag₂O（s）；△H=-235.8kJ/mol．
己知：2Ag₂O（s）═4Ag（s）+O₂（g）；△H=+62.2kJ/mol，
則O₃轉化為O₂的熱化學方程式為

2O₃（g）═3O₂（g）；△H=-285kJ/mol

；
②科學家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧．臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生，陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，陰極電極反應式為

6H⁺+3O₂+6e^-=3H₂O₂

．
（2）用活性炭還原法處理氮氧化物，有關反應為：
C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）．某研究小組向某密閉的真空容器（假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計）中加入NO和足量的活性炭，恒溫（T₁℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

時間/min濃度（mol/L）	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0?30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.17

①10min～20min以內v（CO₂）表示的反應速率為

0.009mol/L?min

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算T₁℃時該反應的平衡常數(shù)K=

0.56

（保留兩位小數(shù)）；
③下列各項能作為判斷該反應達到平衡狀態(tài)的是

CD

 （填序號字母）；
A．容器內壓強保持不變
B．2v_正（NO）=v_逆（N₂）
C．容器內CO₂的體積分數(shù)不變
D．混合氣體的密度保持不變
④30min時改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是

減小體積，增大氮氣濃度

；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉化率

不變

（填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

分析：（1）①依據(jù)熱化學方程式結合蓋斯定律計算得到；
②由陽極制得臭氧，陰極制得過氧化氫．電解總方程式為：3H₂O+3O₂═3H₂O₂+O₃，電解池中陰極上氧氣得到電子生成過氧化氫發(fā)生還原反應；
（2）①依據(jù)圖標數(shù)據(jù)結合化學反應速率概念計算得到；
②依據(jù)圖表數(shù)據(jù)結合化學平衡常數(shù)概念是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積計算得到；
③依據(jù)化學平衡狀態(tài)的實質是正逆反應速率相等，結合反應特征分析判斷；
④依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析判斷；
⑤反應是氣體體積不變的反應，反應物只有氣體一氧化氮，增大一氧化氮濃度相當于增大容器內壓強對平衡的影響分析；

解答：解：（1）①a、6Ag（s）+O₃（g）═3Ag₂O（s）；△H=-235.8kJ/mol．
b、2Ag₂O（s）═4Ag（s）+O₂（g）；△H=+62.2kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律a×2+b×3得到：2O₃（g）═3O₂（g）；△H=-285kJ/mol；故答案為：2O₃（g）═3O₂（g）；△H=-285kJ/mol；
②由陽極制得臭氧，陰極制得過氧化氫．電解總方程式為：3H₂O+3O₂═3H₂O₂+O₃，陽極反應為3H₂O=O₃+6H⁺+6e^-，陰極反應為6H⁺+3O₂+6e^-=3H₂O₂；
故答案為：6H⁺+3O₂+6e^-=3H₂O₂；
（2）①10min～20min以內v（CO₂）表示的反應速率=

0.30mol/L-0.21mol/L

10min

=0.009mol/L?min；故答案為：0.009mol/L?min；
②T₁℃時該反應平衡濃度為，c（N₂）=0.3mol/L；c（CO₂）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L； K=

c(N2)c(CO2)

c2(NO)

=

0.3×0.3

0．42

=0.56；故答案為：0.56；
③C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）．反應是氣體體積不變的反應；
A．反應是氣體體積不變的反應，反應過程中和反應平衡狀態(tài)壓強相同，所以容器內壓強保持不變不能說明反應達到平衡，故A錯誤；
B．反應速率之比等于化學方程式系數(shù)之比，當v_正（NO）=2v_逆（N₂），反應達到平衡，v_正（NO）=2v_正（N₂）z只能說明反應正向進行，故B錯誤；
C．容器內CO₂的體積分數(shù)不變，說明反應達到平衡，故C正確；
D．混合氣體密度等于質量除以體積，反應中碳是固體，平衡移動氣體質量變化，體積不變，所以混合氣體的密度保持不變，說明反應達到平衡，故D正確；
故選CD；
④30min時改變某一條件，反應重新達到平衡，依據(jù)平衡常數(shù)計算得到c（N₂）=0.34mol/L；c（CO₂）=0.17mol/L；c（NO）=0.32mol/L；K=

c(N2)c(CO2)

c2(NO)

=

0.34×0.17

0.322

=0.56，化學平衡常數(shù)隨溫度變化，平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度；依據(jù)數(shù)據(jù)分析，氮氣濃度增大，二氧化碳和一氧化氮濃度減小，反應前后氣體體積不變，所以可能是減小溶液體積后加入氮氣；故答案為：減小體積，增大氮氣濃度；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）．反應是氣體體積不變的反應；增大一氧化氮濃度相當于增大體系壓強，平衡不動，一氧化氮轉化率不變；
故答案為：不變；

點評：本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用，化學平衡的影響因素分析化學平衡移動原理的應用，平衡常數(shù)計算判斷，題目難度中等．