Question

(14分) 在溫度為373K時(shí)，將0.400 mol無(wú)色的N₂O₄氣體通入4 L抽空
的密閉容器中，立刻出現(xiàn)紅棕色，直至建立N₂O₄ 2NO₂  的平
衡。右圖是隔一定時(shí)間測(cè)定到的N₂O₄的濃度（縱坐標(biāo)為N₂O₄的濃度，
橫坐標(biāo)為時(shí)間）（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K =             。此溫度下,K值=      。

（2）計(jì)算在0至20秒時(shí)間內(nèi)，NO₂的平均生成速率為        mol?L^－1?s^－1。
（3）下表是不同溫度下測(cè)定得到的該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。

T/ K	323	373
K值	0.022	？

據(jù)此可推測(cè)該反應(yīng)（生成NO₂）是       反應(yīng)（選填“吸熱”或“放熱”）。
（4）若其他條件不變，反應(yīng)在373K時(shí)達(dá)到平衡后，將N₂O₄和NO₂的濃度都增加至0.4mol/L，平衡將向        （填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)。
(5) 反應(yīng)在373K時(shí)達(dá)到平衡時(shí)，N₂O₄的轉(zhuǎn)化率=_________________,若將反應(yīng)容器的容積縮小為原來(lái)的一半，則N₂O₄的轉(zhuǎn)化率將_________(選填“增大”，“減小”或“不變”)

Answer 1

(1)K =  ；K值= 0.36    。（1）0.003mol?L^－1?s^－1。
（3） 吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。 （4）向 逆（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)。
（5）60%，減小

考查可逆反應(yīng)的有關(guān)
（1）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，稱為化學(xué)平衡常數(shù)。所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K =。根據(jù)圖像可知，平衡時(shí)N₂O₄的濃度為0.040mol/L，起始時(shí)N₂O₄的濃度為0.100mol/L，所以其濃度變化量為0.060mol/L，因此平衡時(shí)NO₂的濃度為0.12mol/L。所以平衡常數(shù)為。
（2）根據(jù)圖像可知，20s時(shí)N₂O₄的濃度為0.070mol/L，所以其濃度變化量為0.030mol/L，因此此時(shí)NO₂的濃度為0.06mol/L。所以NO₂的反應(yīng)速率為。
（3）根據(jù)平衡常數(shù)的數(shù)值可知溫度越高，平衡常數(shù)越大，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
（4）若N₂O₄和NO₂的濃度都是0.4mol/L，則此時(shí)＞0.36，這說(shuō)明此時(shí)逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
（5）根據(jù)（1）可知N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為。因?yàn)榉磻?yīng)是體積增大的可逆反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率減小。