Question

在體積固定的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：N₂O₄（g）?2NO₂（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

t/℃	80	100	120
K	1.80	2.76	3.45

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

．
（2）該反應(yīng)為

 

反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

．
A．容器內(nèi)混合氣體密度不變
B．混合氣體中c（NO₂）不變
C．0.5mol N₂O4分解的同時(shí)有1mol NO₂生成
（4）在80℃時(shí)，將2.80molN₂O₄氣體充入2L固定容積的密閉容器中，一段時(shí)間后對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如表數(shù)據(jù)：

時(shí)間（s） N（mol）	0	20	40	60	80	100
n（N2O4）	2.80	a	2.00	c	d	1.60
n（NO2）	0	0.96	b	2.08	2.40	2.40

①b的值為

 

；
②N₂O₄的平衡轉(zhuǎn)化率為

 

；
③20s～40s內(nèi)用N₂O₄表示的平均反應(yīng)速率υ（N₂O₄）=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)概念書寫表達(dá)式；
（2）圖表中平衡常數(shù)隨溫度變化和平衡移動(dòng)原理分析反應(yīng)能量變化；
（3）依據(jù)化學(xué)平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分濃度保持不變分析選項(xiàng)；
（4）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式，結(jié)合反應(yīng)速率概念，轉(zhuǎn)化率計(jì)算方法得到．

解答： 解：（1）N₂O₄（g）?2NO₂（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K=

[NO2]2

[N2O4]

；
故答案為：

[NO2]2

[N2O4]

；
（2）圖表中平衡常數(shù)隨溫度升高，平衡常數(shù)增大，說(shuō)明平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
故答案為：吸熱；
（3）反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析；
A．混合氣體質(zhì)量守恒，體積不變，容器內(nèi)混合氣體密度在反應(yīng)過(guò)程中和平衡狀態(tài)下不變，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．混合氣體中c（NO₂）不變，是平衡的標(biāo)志，故B正確；
C．0.5mol N₂O4分解的同時(shí)有1mol NO₂生成，是表示了反應(yīng)正向進(jìn)行，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
故答案為：B；
（4）①依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式；
            N₂O₄（g）?2NO₂（g）
起始量（mol） 2.8        0
變化量（mol） 0.8        1.60
40s（mol）      2.0        1.60
b=1.60mol；
故答案為：1.60；
②圖表中分析80s-100S達(dá)到平衡狀態(tài)，N₂O₄的平衡轉(zhuǎn)化率=

2.8mol-1.60mol

2.80mol

×100%=42.9%；
故答案為：42.9%；
③20s～40s內(nèi)計(jì)算NO₂的反應(yīng)速率=

1.60mol-0.96mol 2L

40s-20s

=0.016mol/L?s，速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比，用N₂O₄表示的平均反應(yīng)速率υ（N₂O₄）=

1

2

υ（NO₂）=0.008mol/L?s；
故答案為：0.008 mol?L^-1?s^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡影響因素，平衡標(biāo)志的理解，平衡常數(shù)計(jì)算分析、反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率概念的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡(jiǎn)單．