研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作．合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义．I．污染物SO2、NO2经O2预处理后用CaSO3悬浊液吸收，可减少尾气中S02、NOx的含量．T℃时

Question

研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作．合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义．
I．污染物SO₂、NO₂经O₂预处理后用CaSO₃悬浊液吸收，可减少尾气中S0₂、NO_x的含量．T℃时，O₂氧化烟气中S0₂、NO_x的主要反应的热化学方程式为：
NO（g）+O₃（g）⇌NO₂（g）+O₂（g）△H=-200.9kJ•mol^-1
2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）△H=-116.2kJ•mol^-1
SO₂（g）+O₃（g）⇌SO₃（g）+O₂（g）△H=-241.6kJ•mol^-1
（l）T℃时，反应3NO （g）+O₂（g）⇌3NO₂（g）的△H=___ kJ．mol^-1．
（2）T℃时，将0.6mol NO和0.2molO₃气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中，NO的浓度随反应时间的变化如图1所示．

①T℃时，反应3NO（g）+O₃（g）⇌3NO₂（g）的平衡常数K=___．
②不能说明反应达到平衡状态的是___．
A．气体颜色不再改变    B．气体的平均摩尔质量不再改变
C．气体的密度不再改变    D．单位时间内生成O₃和NO₂物质的量之比为1：3
II．N0₂的二聚体N₂0₄是火箭中常用氧化剂．完成下列问题：
（3）如图2所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊．关闭K₂，将各1molNO₂通过K₁、K₃分别充入真空A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为aL（忽略导管中的气体体积）．
①若容器A中到达平衡所需时间ts，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v（NO₂）=___．
②若打开K₂，平衡后B容器的体积缩至0.4aL，则打开K₂之前，气球B体积为___L．
③若平衡后在A容器中再充入0.5mol N₂O₄，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO₂的体积分数___（填“变大…‘变小”或“不变”）．

Answer 1

Ⅰ．（1）①NO（g）+O₃（g）⇌NO₂（g）+O₂（g）△H=-200.9kJ．mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）△H=-116.2kJ．mol^-1
①+②得到T℃时，反应3NO （g）+O₃（g）⇌3NO₂（g）的△H=-317.1KJ/mol，
故答案为：-317.1；
（2）①T℃时，将0.6mol NO和0.2molO₃气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中，图象分析可知平衡状态NO浓度为0.1mol/L，10min达到平衡，
                 3NO （g）+O₃（g）⇌3NO₂（g）
起始量（mol/L）   0.3       0.1       0
变化量（mol/L）   0.2       (0.2)/(3)       0.2
平衡量（mol/L）   0.1       (0.1)/(3)       0.2
K=(0．23)/(0．13×(0.1)/(3))=240，
故答案为：240； 
②反应3NO （g）+O₃（g）⇌3NO₂（g）的△H=-317.1KJ/mol，反应是气体体积减小的放热反应，
A．气体颜色不再改变，说明二氧化氮浓度不变，反应达到平衡状态，故A不符合；    
B．反应前后气体质量不变，物质的量变化，当气体的平均摩尔质量不再改变说明反应达到平衡状态，故B不符合；
C．气体质量和体积不变，气体的密度始终不改变，不能说明反应达到平衡状态，故C符合；
D．反应速率之比等于化学方程式计量数之比为正反应速率之比，当单位时间内生成O₃和NO₂物质的量之比为1：3，表明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故D不符合；
故答案为：C；
Ⅱ．（3）①关闭K₂，将各1molNO₂通过K₁、K₃分别充入真空A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为aL，若容器A中到达平衡所需时间ts，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，设生成四氧化二氮为x
         2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）
起始量     1         0
变化量     2x        x
平衡量   1-2x        x
1-2x+x=0.8×1
x=0.2mol
则平均化学反应速率v（NO₂）=((2×0.2mol)/(aL))/(ts)=(0.4)/(at)mol/（L•s），

故答案为：(0.4)/(at)mol/（L•s）；
②打开K₂，则相当于是在等温等压时的平衡，因此平衡时等效的．由于此时反应物的物质的量是B中的二倍，所以打开K₂之前，气球B体积为（aL+0.4aL）÷2=0.7aL，
故答案为：0.7a；
③若平衡后在A容器中再充入0.5mol N₂O₄，相当于中等压强，平衡正向进行，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO₂的体积分数变小，故答案为：变小．