Question

图a是1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图．根据图意回答下列问题：

（1）写出NO₂和CO反应的热化学方程式    ．
（2）从反应开始到平衡，用NO₂浓度变化表示平均反应速率v（NO₂）=    ．
（3）此温度下该反应的平衡常数K=    ；温度降低，K    （填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：

容  器	甲	乙	丙
反应物投入量	1mol NO2 1mol CO	2mol NO 2mol CO2	1mol NO2、1mol CO 1mol NO、1mol CO2
平衡时c（NO）/mol•L^-1	1.5	3	m
能量变化	放出a kJ	吸收b kJ	放出c kJ
CO或NO的转化率	α1	α2	α3

则：α₁+α₂=    ，a+=    ，m=    ．

Answer

（1）根据能量变化图，反应热等于=正反应的活化能减去逆反应的活化能，结合热化学方程式的书写规则书写；
（2）由图可知，t1min到达平衡，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，根据v=计算v（NO），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（NO2）；
（3）根据CO的起始浓度确定NO2的起始浓度，利用三段式计算平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算；
根据反应热判断降低温度，平衡移动的方向，据此判断降低温度对平衡常数的影响；
（4）甲与乙是等效平衡，对应各组分的含量完全相同，对应各组分的物质的量乙是甲中的2倍，CO的转化率为α1，计算平衡时甲CO的物质的量，乙中平衡时NO的转化率为α2，计算平衡时乙中CO的物质的量，据此解答；
甲与乙是等效平衡，对应各组分的含量完全相同，对应各组分的物质的量乙是甲中的2倍，令平衡时甲中CO为nmol，则乙中CO为2nmol，结合热化学方程式计算反应热，据此解答；
丙与乙是等效平衡，平衡时NO的浓度相等．
【解析】
（1）该反应的焓变△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以热化学方程式为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1，
故答案为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1；
（2）由图可知，t1min到达平衡，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，故v（NO）==mol•L-1•min-1，速率之比等于化学计量数之比，故v（NO2）=v（NO）=mol•L-1•min-1，
故答案为：mol•L-1•min-1；
（3）CO的起始浓度为2mol/L，二氧化氮与NO的起始物质的量相等，故NO2的起始浓度为2mol/L，平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L，则：
            NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）
开始（mol/L）：2       2       0      0
变化（mol/L）：1.5     1.5     1.5    1.5
平衡（mol/L）：0.5     0.5     1.5    1.5
故该温度下平衡常数k==9，
该反应正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数变大，
故答案为：9：变大；
（4）甲与乙是等效平衡，对应各组分的含量完全相同，对应各组分的物质的量乙是甲中的2倍，CO的转化率为α1，则平衡时CO的物质的量为（1-α1）mol，乙中平衡时NO的转化率为α2，乙中平衡时CO的物质的量为2α2mol，故2（1-α1）=2α2，整理得α1+α2=1；
令平衡时甲中CO为nmol，则乙中CO为2nmol，甲中放出的热量为（1-n）×234kJ=akJ，乙中吸收的热量为2n×234kJ=bkJ，整理得a+=234；
丙与乙是完全等效平衡，平衡时NO的浓度相等，故m=3mol/L，
故答案为：1；234；3mol/L．