在恆溫條件下，向盛有食鹽的2L恆容密閉容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2，發生...

問題詳情：

在恆溫條件下，向盛有食鹽的2L恆容密閉容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2，發生如下兩個反應：

①2NO2（g）+NaCl（s）⇌NaNO3（s）+ClNO（g）△H1＜0  平衡常數K1

②2NO（g）+Cl2（g）⇌2ClNO（g）△H2＜0  平衡常數K2

10min時反應達到平衡，測得容器內體系的壓強減少20%，10min內用ClNO（g）表示的平均反應速率v（ClNO）=7.5×10﹣3mol/（L•min）．下列說法不正確的是（　　）

A．反應4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常數為K12/K2

B．平衡後c（Cl2）=2.5×10﹣2mol/L

C．其它條件保持不變，反應在恆壓條件下進行，則平衡常數K2增大

D．平衡時NO2的轉化率為50%

【回答】

【考點】CP：化學平衡的計算．

【分析】A．①2NO2（g）+NaCl（s）⇌NaNO3（s）+ClNO（g），平衡常數K1=，

②2NO（g）+Cl2（g）⇌2ClNO（g），平衡常數K2 =，

2×①﹣②可得4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g），進而計算平衡常數；

B．10min時反應達到平衡，測得容器內體系的壓強減少20%，則平衡時混合氣體總物質的量為（0.2+0.2+0.1）mol×（1﹣20%）=0.4mol，10min內用ClNO（g）表示的平均反應速率v（ClNO）=7.5×10﹣3mol•L•min﹣1，則平衡時n（ClNO）=7.5×10﹣3mol•L•min﹣1×10min×2L=0.15mol，設①中反應的NO2為xmol，②中反應的Cl2為ymol，則：

2NO2（g）+NaCl（s）═NaNO3（s）+ClNO（g）

xmol                          0.5xmol                 

2NO（g）+Cl2（g）═2ClNO（g）

2ymol    ymol     2ymol

再根據ClNO物質的量與平衡時混合氣體總物質的量列方程計算解答；

C．平衡常數只受溫度影響，溫度不變，則為平衡常數不變；

D．根據C中的計算結果，可以計算二氧化氮的轉化率．

【解答】解：A．①2NO2（g）+NaCl（s）⇌NaNO3（s）+ClNO（g），平衡常數K1=；

②2NO（g）+Cl2（g）⇌2ClNO（g），平衡常數K2 =

4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常數K=，

則[]2÷=，即K=，故A正確；

B．10min時反應達到平衡，測得容器內體系的壓強減少20%，則平衡時混合氣體總物質的量為（0.2+0.2+0.1）mol×（1﹣20%）=0.4mol，10min內用ClNO（g）表示的平均反應速率v（ClNO）=7.5×10﹣3mol•L•min﹣1，則平衡時n（ClNO）=7.5×10﹣3mol•L•min﹣1×10min×2L=0.15mol，設①中反應的NO2為xmol，②中反應的Cl2為ymol，則：

2NO2（g）+NaCl（s）═NaNO3（s）+ClNO（g）

xmol                         0.5xmol

2NO（g）+Cl2（g）═2ClNO（g）

2ymol   ymol     2ymol

則0.5x+2y=0.15，（0.2﹣x+0.2﹣2y+0.1﹣y）+0.5x+2y=0.4，聯立方程，解得x=0.1、y=0.05，

故平衡後c（Cl2）==2.5×10﹣2mol•L﹣1，故B正確；

C．平衡常數只受溫度影響，其他條件保持不變，反應在恆壓條件下進行，則平衡常數K2不變，故C錯誤；

D．平衡時NO2的轉化率為×100%=50%，故D正確，

故選C．

知識點：化學平衡

題型：選擇題