Question

1．（1）已知：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57.20kJ•mol^-1．一定溫度下，在密閉容器中該反應達到平衡．其他條件不變時，下列措施能提高NO₂的轉化率的是BC（填字母）．
A．減小NO₂的濃度　 B．降低溫度   C．增加NO₂的濃度    D．升高溫度
（2）17℃、1.01×10⁵Pa，密閉容器中N₂O₄和NO₂的混合氣體達到平衡時，c（NO₂）=0.030mol•L、c（N₂O₄）=0.012 0mol•L^-1．計算反應2NO₂（g）?N₂O₄（g）的平衡常數(shù)K=13.3．
（3）現(xiàn)用一定量的Cu與足量的濃HNO₃反應，制得1.00L已達到平衡的N₂O₄和NO₂的混合氣體 （17℃、1.01×10⁵Pa），理論上至少需消耗Cu1.73克？

Answer 1

分析 （1）該反應是反應前后氣體體積減小的、放熱的可逆反應，要提高二氧化氮的轉化率，只要改變條件使化學平衡向正反應方向移動即可；
（2）根據(jù)平衡常數(shù)表達式k=$\frac{c（N{\;}_{2}O{\;}_{4}）}{c{\;}^{2}（NO{\;}_{2}）}$來計算；
（3）計算N₂O₄和NO₂的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉移計算Cu的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算Cu的質(zhì)量．

解答 解：（1）該反應是反應前后氣體體積減小的、放熱的可逆反應，要使該反應向正反應方向移動，可改變反應物的濃度、體系的壓強、溫度等．
A、減小N0₂的濃度，平衡向逆反應方向移動，N0₂的轉化率降低，故A錯誤；
B．降低溫度，平衡向正反應方向移動，N0₂的轉化率提高，故B正確；
C．增加N0₂的濃度，平衡向正反應方向移動，且體系壓強增大，也利于反應向正反應方向移動，故C正確；
D．升高溫度，平衡向逆反應方向移動，N0₂的轉化率降低，故D錯誤；
故答案為：BC；
（2）平衡時，c（NO₂）=0.030 0mol•L^-1、c（N₂O₄）=0.012 0mol•L^-1，反應2NO₂（g?N₂O₄（g）的平衡常數(shù)k=$\frac{c（N{\;}_{2}O{\;}_{4}）}{c{\;}^{2}（NO{\;}_{2}）}$=$\frac{0.012}{0.03{\;}^{2}}$=13.3，
故答案為：13.3；
（3）由（2）可知，在17℃、1.01×10⁵Pa達到平衡時，1.00 L混合氣體中：
n（N₂O₄）=c（N₂O₄）×V=0.0120 mol•L^-1×1.00L=0.0120mol
n（NO₂）=c（NO₂）×V=0.0300 mol•L^-1×1.00L=0.0300mol
則 n （NO₂）總=n（NO₂）+2n（N₂O₄）=0.0540mol
由Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O可得
m=$\frac{0.0540mol}{2}$×64g/mol=1.73g；
故答案為：1.73．

點評 本題考查化學平衡計算、反應熱計算、影響化學平衡因素分析判斷，注意利用電子轉移守恒計算，掌握基礎是解題關鍵，難度中等．