【題目】無色氣體N2O4是一種強氧化劑,為重要的火箭推進劑之一。N2O4與NO2轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+24.4 kJ/mol。

(1)將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中,下述現(xiàn)象能說明反應(yīng)達到平衡的是 _________

a.v(N2O4)=2v(NO2)

b.體系顏色不變

c.氣體平均相對分子質(zhì)量不變

d.氣體密度不變

達到平衡后,保持體積不變升高溫度,再次到達平衡時,混合氣體顏色____(填 “變深”“變淺”或“不變”),判斷理由_______。

(2)平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)分壓表示,即K表達式中用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)[例如:p(NO2)=p×x(NO2)]。寫出上述反應(yīng)平衡常數(shù)Kp表達式 _______________________(用p、各氣體物質(zhì)的量分數(shù)x表示);影響Kp的因素_________________。

(3)上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率vk·p(N2O4),逆反應(yīng)速率vk·p2(NO2),其中k、k為速率常數(shù),則Kp____(以k、k表示)。若將一定量N2O4投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度298 K、壓強100 kPa),已知該條件下k=4.8×104 s-1,當N2O4分解10%時,v______________kPa·s-1

(4)真空密閉容器中放入一定量N2O4,維持總壓強p0恒定,在溫度為T時,平衡時N2O4分解百分率為α。保持溫度不變,向密閉容器中充入等量N2O4,維持總壓強在2p0條件下分解,則N2O4的平衡分解率的表達式為__________________________。

【答案】 bc 變深 正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),其他條件不變,溫度升高平衡正向移動,c(NO2)增加,顏色加深 (p·x)2(NO2)/x(N2O4) 溫度 k/k 3.9×106

【解析】(1)a.應(yīng)是2v(N2O4)=v(NO2) 時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故a錯誤;b.體系顏色不變,說明二氧化氮濃度不變,反應(yīng)到達平衡狀態(tài),故b正確;c.混合氣體總質(zhì)量不變,隨反應(yīng)減小混合氣體總物質(zhì)的量增大,平均相對分子質(zhì)量減小,當氣體平均相對分子質(zhì)量不變時,反應(yīng)到達平衡狀態(tài),故c正確;d.混合氣體的總質(zhì)量不變,容器的容積不變,氣體密度始終不變,故d錯誤,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),其他條件不變,溫度升高平衡正向移動,c(NO2)增加,顏色加深,故答案為:bc;變深;正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),其他條件不變,溫度升高平衡正向移動,c(NO2)增加,顏色加深;

(2)由題目信息可知,用某組分(B)的平衡壓強(PB)表示平衡常數(shù)為:生成物分壓的系數(shù)次冪乘積與反應(yīng)物分壓系數(shù)次冪乘積的比,N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)Kp==,平衡常數(shù)只受溫度溫度影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變,故答案為: ;溫度;

(3)平衡時正逆速率相等,由v=k.p(N2O4),v=k.p2(NO2),聯(lián)立可得Kp=,當N2O4分解10%時,設(shè)投入的N2O4為1mol,轉(zhuǎn)化的N2O4為0.1mol,則:

N2O4(g)2NO2(g) 物質(zhì)的量增大△n

1 2-1=1

0.1mol 0.1mol

故此時p(N2O4)= ×100kPa=×100kPa,則v=4.8×l04s-1××100kPa=3.9×106 kPas-1;故答案為: ;3.9×106;

(4)在溫度為T時,平衡時N2O4分解百分率為a,設(shè)投入的N2O4為1mol,轉(zhuǎn)化的N2O4為amol,則:

N2O4(g)2NO2(g)

起始量(mol):10

變化量(mol):a2a

平衡量(mol):1-a2a

故x(N2O4)= ,x(NO2)= ,則平衡常數(shù)Kp===p0×,保持溫度不變,平衡常數(shù)不變,令N2O4的平衡分解率為y,則:p0×=2p0×,解得y=,故答案為:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】研究小組進行如下表所示的原電池實驗:

實驗編號

實驗裝置

實驗現(xiàn)象

連接裝置5 分鐘后,靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn),兩側(cè)銅片表面均無明顯現(xiàn)象

左側(cè)鐵片表面持續(xù)產(chǎn)生氣泡,連接裝置5 分鐘后,靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn),右側(cè)鐵片表面無明顯現(xiàn)象

下列關(guān)于該實驗的敘述中,正確的是

A. 兩裝置的鹽橋中,陽離子均向右側(cè)移動

B. 實驗中,左側(cè)的銅被腐蝕

C. 實驗中,左側(cè)電極的電極反應(yīng)式為2H++ 2e-=H2

D. 實驗和實驗中,均有O2 得電子的反應(yīng)發(fā)生

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【題目】利用COH2在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的反應(yīng)如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在體積一定的密閉容器中按物質(zhì)的量之比12充入COH2,測得平衡混合物中CH3OH的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是

A. 該反應(yīng)的△H0,且p1p2

B. 反應(yīng)速率:ν(狀態(tài)A)ν(狀態(tài)B)

C. C點時,CO轉(zhuǎn)化率為75%

D. 在恒溫恒壓條件下向密閉容器中充入不同量的CH3OH,達平衡時CH3OH的體積分數(shù)也不同

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【題目】X、YZ、W有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件和部分其它反應(yīng)物省略),X、Y、Z可能是( )

①Na、Na2O、Na2O2 ②AlCl3、Al(OH)3NaAlO2 ③Fe、FeCl2、FeCl3 ④NaOH、Na2CO3NaHCO3 ⑤C、CO、CO2

A. ①②③④⑤ B. ②④ C. ①③⑤ D. ①②④⑤

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【題目】Fe 和 Fe2O3 的混合物共 27.2g,加入 200mL 稀 H2SO4,在標準狀況下收集到 2.24LH2,F(xiàn)e和 Fe2O3 均無剩余。為中和過量的 H2SO4,并使 Fe 元素全部轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)2 沉淀,消耗了 400mL 3mol/L 的 NaOH 溶液,則該 H2SO4 的物質(zhì)的量濃度為

A. 3mol/L B. 2.25mol/L C. 2mol/L D. 0.5mol/L

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【題目】向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgN03溶液,出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)滴加一滴KI溶液并振蕩,沉淀變?yōu)辄S色,再滴入一滴Na2S溶液并振蕩,沉淀又變成黑色,根據(jù)上述變化過程,分析此三種沉淀物的溶解度關(guān)系為

A. AgCl=AgI=Ag2S B. AgCl<AgI<Ag2S

C. AgI>AgCl>Ag2S D. AgCl>AgI>Ag2S

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【題目】下列過程只發(fā)生物理變化的是

A.海水提溴B.石油分餾C.石油裂化D.煤的氣化

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A. KClO3發(fā)生化合價降低,失電子

B. 反應(yīng)中H2SO4體現(xiàn)了酸性和強氧化性

C. 反應(yīng)中H2C2O4被氧化

D. 產(chǎn)物中ClC化合價相同,因而氧化性一樣強

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【題目】下列各物質(zhì)所含原子數(shù)目,按由大到小順序排列的是( 。

①0.5 mol NH3②標準狀況下22.4 L He ③4 ℃ 9 mL水 ④19.6 g H3PO4

A. ①④③② B. ④③②①

C. ②③④① D. ①④②③

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