Question

氮可形成多種氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等，NO₂和N₂O₄可以相互轉(zhuǎn)化．

（1）對(duì)反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，在溫度為T₁、T₂時(shí)，平衡體系中NO₂的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示．問(wèn)：T₁

 

T₂（填“＞”、“＜”或“=”）；A、C兩點(diǎn)的速率v_A

 

v_C（同上）．
（2）在100℃時(shí)，將0.400mol的NO₂氣體充入2L抽空的密閉容器中，每隔一定時(shí)間就對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下表數(shù)據(jù)：

時(shí)間（s）	0	20	40	60	80
n（NO2）/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n（N2O4）/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

①在上述條件下，從反應(yīng)開(kāi)始直至20s時(shí)，二氧化氮的平均反應(yīng)速率為

 

．
②反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g）的平衡常數(shù)K的值為

 

．
③若在相同情況下最初向該容器充入的是N₂O₄氣體，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，N₂O₄的起始濃度是

 

mol/L．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）N₂O₄（g）═2NO₂（g）△H=+57kJ?mol^-1，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)增大；增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)減小，結(jié)合圖象來(lái)分析解答；
（2）①根據(jù)公式反應(yīng)速率v=

△c

△t

來(lái)計(jì)算；
②反應(yīng)2NO₂?N₂O₄的平衡常數(shù)K=

c(N2O4)

c2(NO2)

；
③根據(jù)各組分的濃度變化量之比等于系數(shù)值比來(lái)計(jì)算；

解答： 解：（1）由圖象可知，A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，C的壓強(qiáng)大，則A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＜C，升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)增大，由圖象可知，A點(diǎn)NO₂的體積分?jǐn)?shù)大，則T₁＜T₂；
故答案為：＜；＜；
（2）①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始直至20s時(shí)，四氧化二氮的平均反應(yīng)速率v=

△c

△t

=

0.05mmol 2L

20s

=0.00125mol/（L?s），二氧化氮的平均反應(yīng)速率為四氧化二氮的平均反應(yīng)速率的2倍，即為0.0025mol?（L?s）^-1，
故答案為：0.0025mol?L^-1?s^-1；
②在60s時(shí)，反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，所以n₃=n₄，當(dāng)四氧化二氮的濃度為

0.08mol

2L

=0.04mol/L時(shí)，二氧化氮的濃度是：

0.4mol

2L

-0.04mol/L×2=0.12mol/L，反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）的平衡常數(shù)K=

0.04

0.122

=2.78，反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g）的平衡常數(shù)K的值=

1

2.78

=0.36；
故答案為：0.36；
③若在相同情況下最初向該容器充入的是N₂O₄氣體，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，N₂O₄的起始濃度是c，則     
                       N₂O₄ ?2NO₂
起始濃度（mol?L^-1）      c      0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L^-1）   c-0.04    0.12
平衡濃度（mol?L^-1）　    0.04   0.12
所以

c-0.04

0.12

=

1

2

=0.5，解得c=0.10mol/L；
故答案為：0.10；

點(diǎn)評(píng)：本題涉及知識(shí)點(diǎn)較多，化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響是學(xué)習(xí)重點(diǎn)也是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，更是考查熱點(diǎn)，難度較大．