Question

15．某溫度時(shí)，向1L恒容密閉容器中充人NO發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得各組分物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖甲所示．
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO?N₂O+NO₂．
（2）0一3min時(shí)用Y表示的平均反應(yīng)速率為$\frac{1}{3}$mol/（L．min）；，平衡時(shí)壓強(qiáng)與起始時(shí)壓強(qiáng)之比為3：4．
（3）某同學(xué)測(cè)得上述反應(yīng)中．NO的物質(zhì)的量隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖乙所示，其中p₁、p₂、p₃的大小關(guān)系為p₁＜p₂＜p₃，a，b兩點(diǎn)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K_a＜（填“＜”“＞”或“=”）k_b，a、c兩點(diǎn)的速率大小關(guān)系為v_a＜v_c．
（4）若保持其他條件不變，5min時(shí)向該容器中再充入4molNO，達(dá)到平衡時(shí)，Z的體積分?jǐn)?shù)＞（填“＜”“＞”或“=”）33.3%，此條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為1．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，3mol NO反應(yīng)得到1molY、1molZ，由原子守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒可知Y、Z分別為N₂O、NO₂中的一種，反應(yīng)方程式為：3NO?N₂O+NO₂；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（Y）；壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比；
（3）正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，溫度一定時(shí)，增大壓強(qiáng)平衡正向越大，NO的物質(zhì)的量減��；
由圖可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，隨溫度升高，NO的物質(zhì)的量減小，說明升高溫度平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；
溫度越高、壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快；
（4）若保持其他條件不變，5min時(shí)向該容器中再充入4molNO，等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，與原平衡相比，平衡正向移動(dòng)；
平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，根據(jù)K=$\frac{c（Y）×c（Z）}{{c}^{3}（NO）}$計(jì)算平衡常數(shù)．

解答 解：（1）由圖可知，3mol NO反應(yīng)得到1molY、1molZ，由原子守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒可知Y、Z分別為N₂O、NO₂中的一種，反應(yīng)方程式為：3NO?N₂O+NO₂，
故答案為：3NO?N₂O+NO₂；
（2）0一3min時(shí)用Y表示的平均反應(yīng)速率v（Y）=$\frac{\frac{1mol}{1L}}{3min}$=$\frac{1}{3}$mol/（L．min）；
壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比，故平衡時(shí)壓強(qiáng)與起始時(shí)壓強(qiáng)之比為3mol：4mol=3：4，
故答案為：$\frac{1}{3}$mol/（L．min）；3：4；
（3）正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，溫度一定時(shí)，增大壓強(qiáng)平衡正向越大，NO的物質(zhì)的量減小，故壓強(qiáng)p₁＜p₂＜p₃；
由圖可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，隨溫度升高，NO的物質(zhì)的量減小，說明升高溫度平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；
溫度越高、壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，故c的反應(yīng)速率更快，
故答案為：p₁＜p₂＜p₃；＜；＜；
（4）若保持其他條件不變，5min時(shí)向該容器中再充入4molNO，等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，與原平衡相比，平衡正向移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)，Z的體積分?jǐn)?shù)增大；
平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，則平衡常數(shù)K=$\frac{c（Y）×c（Z）}{{c}^{3}（NO）}$=$\frac{1×1}{{1}^{3}}$=1，
故答案為：＞；1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡圖象、反應(yīng)速率、平衡常數(shù)等，利用定一議二法進(jìn)行圖象乙的分析，難度中等．