Question

在溫度為298K時，將0.10mol無色的N₂O₄氣體放入1L抽空的密閉容器中，出現紅棕色，直至建立N₂O₄（g）?2NO₂（g）的平衡．下圖表示測定N₂O₄的濃度與時間關系的曲線（縱坐標為N₂O₄的濃度，橫坐標為時間）．
（1）計算在2s至4s時間內，NO₂的平均生成速率為

 

．
（2）若在相同情況下最初向該容器充入的是二氧化氮氣體，要達到同樣的平衡狀態(tài)，二氧化氮的起始濃度是

 

mol?L^-1．
（3）在溫度為298K時，達到平衡時四氧化二氮的轉化率α₁等于

 

．化學平衡常數為

 

．
（4）若在7s時向該密閉容器中再充入0.10mol N₂O₄氣體，此時平衡向

 

方向移動（填“正”或“逆”）；再次達平衡時，總計0.20mol N₂O₄的轉化率為α₂，正確的是

 

A．α₂＜α₁       B．α₂＞α₁     C．α₂=α₁      D．無法判斷．
（5）下表是不同溫度下測定的該反應的化學平衡常數．

T/K	310	320
K值	0.38	0.42

據此判斷該反應正反應是

 

反應（填“吸熱”或“放熱”）
（6）若其他條件不變，反應在398K條件下進行并達到平衡，此溫度下N₂O₄的濃度隨時間變化的曲線（以298K條件下進行并達到平衡的曲線作為參照）正確的是

 

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據v=

△c

△t

計算反應速率；
（2）根據等效平衡的思想可以判斷；
（3）根據三段式可以計算轉化率和平衡常數；
（4）根據濃度和壓強對平衡的影響可以作判斷；
（5）根據溫度對平衡的影響可以判斷；
（6）根據溫度對平衡移動的影響可以判斷．

解答： 解：（1）在2s至4s時間內，NO₂的平均生成速率v=

△c

△t

=

(0.07mol?L-1-0.05mol?L-1)×2

2s

=0.02mol?L^-1?S^-1，故答案為：0.02mol?L^-1?S^-1；
（2）若在相同情況下最初向該容器充入的是二氧化氮氣體，要達到同樣的平衡狀態(tài)，即與原平衡為等效平衡，根據等效平衡的特點，充入的二氧化氮氣體折算成四氧化二氮，與原濃度一樣，所以折算為二氧化氮作為起始物時，其濃度0.20mol?L^-1，故答案為：0.20；
（3）利用三段式    
                       N₂O₄ 2NO₂
起始濃度（mol?L^-1）     0.1           0
轉化濃度（mol?L^-1）    0.06          0.12
平衡濃度（mol?L^-1）　  0.04         0.12
∴四氧化二氮的轉化率α₁=

0.06mol?L-1

0.1mol?L-1

×100%=60%，
化學平衡常數為

(0.12mol?L-1)2

0.04mol?L-1

=0.36mol?L^-1
故答案為：60%；0.36；
（4）根據平衡移動原理，增加反應物濃度平衡正向移動；在容積不變的條件下，再充入0.10mol N₂O₄氣體，達到平衡時體系的壓強比原平衡體系壓強大，N₂O₄的轉化率下降工，故α₂＜α₁，故答案為：正；A；
（5）由圖表可知溫度升高K值增大，平衡正向移動，所以正反應為吸熱反應，故答案為：吸；
（6）若其他條件不變，反應在398K條件下進行并達到平衡，與原平衡相比，平衡正向移動，N₂O₄氣體的濃度下降，故C圖符合要求，故答案為：C．

點評：本題考查了化學平衡圖象、轉化率計算、平衡常數的計算、等效平衡的思想等知識，中等難度，在解題時要注意準確運用圖表中信息解答相關問題．