I.在80℃时,将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,

I.在80℃时,将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间/s
c/mol•L-1
0 20 40 60 80 100
N2O4 0.20 a 0.10 c d e
NO2 0 0.12 b 0.26 0.30 0.30
反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅.
(1)表中b______c(填“<”、“=”、“>”).0~20s内N2O4的平均反应速率为______.
(2)80℃时,该反应的平衡常数K=______.
(3)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明建立平衡时______.
A.N2O4的转化率越高B.NO2的产量越大
C.N2O4与NO2有浓度之比越大D.正反应进行的程度越大
(4)要增大该反应的K值,可采取的措施______.
A.增大N2O4起始浓度B.向混合气中通入NO2
C.使用高效催化剂D.升高温度
(5)如图是80℃时容器中N2O4浓度的变化图,请在该图中补画出该反应在60℃反应时N2O4浓度的变化曲线.
ouyangwen30 1年前 已收到1个回答 举报

春风摄影 幼苗

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解题思路:(1)根据化学反应速率计算的三部曲分别求出b、c,根据化学反应速率的公式求出N2O4的平均反应速率;
(2)根据化学反应的平衡常数的公式求出;
(3)(4)根据化学平衡常数K值与化学平衡移动的关系;
(5)根据温度对化学反应速率和化学平衡的影响

(1)N2O4 2NO2
起始(mol•L-1 ) 0.20 0
反应(mol•L-1 ) 0.10 0.20
末了(mol•L-1 ) 0.10 b
b=0.20
N2O4 2NO2
起始(mol•L-1 ) 0.20 0
反应(mol•L-1 ) 0.130.26
末了(mol•L-1 ) c 0.26
c=0.07
因此 b>c
由于0~20s内NO2的平均反应速率为v(NO2)=
△c(NO2)
△t=[0.12mol•L−1/20s]=0.006mol•(L•s)-1
则0~20s0~20s内N2O4平均反应速率为v(N2O4)=[1/2]v(N2O4)=0.003mol•(L•s)-1
故答案为:>,0.003mol•(L•s)-1
(2)N2O4 2NO2
起始(mol•L-1 ) 0.20 0
反应(mol•L-1 ) 0.15 0.30
末了(mol•L-1 ) 0.050.30

该反应的平衡常数K=
C2(NO2)
C(NO)=
0.302
0.05=1.8
故答案为:1.8
(3)由于平衡常数K增大,说明化学平衡正向移动,正反应进行的程度增大,N2O4的转化率增大,NO2的产量增大,N2O4与NO2有浓度之比减小.故选:A、B、D
(4)要增大该反应的K值,必须使化学平衡正向移动,在温度不变时,改变浓度、压强虽能使平衡发生移动,但平衡常数不发生改变,使用高效催化剂,平衡不发生移动,平衡常数不变,只有改变温度,平衡发生移动时,K值才发生改变,故选:D

(5)温度降低,化学反应速率减慢,到达平衡的时间长,同时,温度降低,化学平衡向放热的方向移动,即逆反应方向移动,如右图

点评:
本题考点: 化学平衡常数的含义;反应速率的定量表示方法;物质的量或浓度随时间的变化曲线.

考点点评: 本题主要考查了化学反应速率,平衡常数与化学平衡移动的关系,试题的综合性较强,有一定的难度.

1年前

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