Question

碳和氮的化合物与人类生产、 生活密切相关。

（1）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：

利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是      （填字母编号）。

A．增加Ni的量可提高CO的转化率， Ni的转化率降低

B．缩小容器容积， 平衡右移，ΔH减小

C．反应达到平衡后， 充入CO再次达到平衡时， CO的体积分数降低

D．当4v_正[Ni（CO） ₄]= v_正（CO） 时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态

（2）CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒， 工业上常用SO₂将CO氧化， 二氧化硫转化为单质硫。

（3）对于反应：，向某容器中充入10mol的NO和10mol的O₂，在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P₁、P₂）下随温度变化的曲线（如图）。

①比较P₁、P₂的大小关系： ________________。

②700℃时，在压强为P₂时， 假设容器为1L，则在该条件平衡常数的数值为_____ （最简分数形式）

（4）NO₂、 O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池， 其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y， 其电极反应式为          。若该燃料电池使用一段时间后， 共收集到20mol Y， 则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为       L。

Answer

（1）C （2）（Q2－2Q1) kJ·mol－1 （3）P2>P1 1/144 (L/mol)

(4) NO2＋NO3－－e－＝N2O5 224

【解析】

试题分析：（1）A、Ni是固体，浓度为常数，改变用量对平衡无影响，反应物的转化率不变，错误；B、一定温度下给定的化学方程式的△H不会随着平衡移动而改变，只与方程式的书写方式有关，错误；C、因外界条件为恒温恒容、Ni是固体且正反应为气体体积缩小的反应，所以反应达到平衡后充入CO，相当于在恒温恒容条件下达平衡后又加压，平衡右移，CO的转化率提高，平衡后其体积分数降低，正确；D、速率关系未说明正、逆，不能判断是否已达平衡，错误。（2）已知的三个反应分别用①②表示，运用盖斯定律可得，SO2（g）+2CO（g）═S（s）+2CO2（g）可由①×2-②得到，则△H=（Q2－2Q1) kJ·mol－1（3）升高压强，一氧化氮的平衡转化率增大，有P2>P1，700℃时， 在压强为P2时，一氧化氮的转化率为20%，10mol的NO和10mol的O2经过反应后，容器内应有8mol一氧化氮9mol氧气，和2mol二氧化氮，该条件平衡常数的数值=22/（82*9）=1/144 (L/mol)。（4）石墨I电极上通入NO2，为负极，发生的电极反应为：NO2+NO3--e-=N2O5；根据电池总反应4NO2+O2=2N2O5，收集到20molN2O5需消耗O2为10mol，标准状况下体积为224L。

考点：能量的相互转化。