Question

【題目】氮有不同價態(tài)的氧化物，如NO、N2O3、NO2， N2O5等，它們在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。

（1）己知：2NO(g)+O2(g) =2NO2(g)△H1=-113kJ/mol

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H2=-199 kJ/mol

4NO (g)+O2(g) =2N2O5(g) △H4=-57 kJ/mol

則反應(yīng)6NO2 (g)+O3(g)=3N2O5(g) △H=__________。

（2）某溫度下.在一體積可變的密閉容器中充入1mol N2O3，發(fā)生反應(yīng)N2O3NO2(g)+NO(g)，達到平衡后，于t1時刻改變某一條件后，速率與時間的變化圖像如圖所示，有關(guān)說法正確的是__________

A．t1時刻改變的條件是增大N2O3的濃度，同時減小NO2或NO的濃度

B．t1時刻改變條件后，平衡向正反應(yīng)方向移動，N2O3的轉(zhuǎn)化率增大

C．在t2時刻達到新的平衡后，NO2的百分含量不變

D．若t1時刻將容器的體積縮小至原容積的一半，則速率~時間圖像與上圖相同

（3）在1000K下，在某恒容容器中發(fā)生下列反應(yīng)：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)，將一定量的NO2放入恒容密閉容器中，測得其平衡轉(zhuǎn)化率α(NO2)隨溫度變化如圖所示。圖中a點對應(yīng)溫度下.己知NO2的起始壓強P0為120kPa，列式計算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp= __________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)).

（4）對于反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，在一定條件下N2O4與NO2的消耗速率與自身壓強間存在關(guān)系：v(N2O4)=k1·p(N2O4)，v(NO2)=k2·p2 (NO2)。其中，k1、k2是與反應(yīng)及溫度有關(guān)的常數(shù)。相應(yīng)的速率-壓強關(guān)系如圖所示：一定溫度下，k1、k2與平衡常數(shù)Kp間的關(guān)系是k1=____________；在上圖標出點中，指出能表示反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的點__________，理由是__________。

Answer 1

【答案】（1）－228kJ·mol－1 ；

（2）C

（3）Kp= = = 0.625×120kPa=81kPa

（4）K2Kp；BD； 達到平衡時，N2O4與NO2的消耗速率滿足條件v(NO2) = 2v(N2O4)

【解析】

試題分析：（1）己知：①2NO(g)+O2(g) =2NO2(g)△H1=-113kJ/mol

②NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H2=-199 kJ/mol

③4NO2 (g)+O2(g) =2N2O5(g) △H4=-57 kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律，將③×3+②×2-①，得12NO2 (g)+2O3(g)=6N2O5(g)，△H=(-57 kJ/mol)×3+(-199 kJ/mol)×2-(-113kJ/mol)=－456kJ·mol－1，因此6NO2 (g)+O3(g)=3N2O5(g) △H=－228kJ·mol－1，故答案為：－228kJ·mol－1；

（2）A．t1時刻正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，改變的條件是可能是充入N2O3，由于體積可變，最終平衡狀態(tài)相同，故A錯誤；B．t1時刻改變條件后，平衡向正反應(yīng)方向移動，N2O3的轉(zhuǎn)化率不變，故B錯誤；C．在t2時刻達到新的平衡后，NO2的百分含量不變，故C正確；D．若t1時刻將容器的體積縮小至原容積的一半，平衡向逆反應(yīng)方向移動，速率~時間圖像與上圖不同，故D錯誤；故選C。

（3） 2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)

起始 P0 0 0

反應(yīng) 0.6P0 0.6P0 0.3P0

平衡 0.4P0 0.6P0 0.3P0

Kp= = = 0.625×120kPa=81kPa，故答案為：81kPa

（4）化學(xué)平衡常數(shù)Kp=[p(NO2)]2÷p(N2O4)，二者的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比，所以υ(NO2)：υ(N2O4)=k2[p(NO2)]2：k1p(N2O4)=2：1，化學(xué)平衡常數(shù)Kp=[p(NO2)]2÷p(N2O4)，則K1=K2．Kp，滿足平衡條件υ(NO2)=2υ(N2O4)即為平衡點，BD點的壓強之比等于其反應(yīng)速率之比為1：2，所以BD為平衡點，故答案為：K2．Kp；BD；達到平衡時，N2O4與NO2的消耗速率滿足條件v(NO2) = 2v(N2O4)。