Question

已知：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H=+57.20kJ?mol^-1
在100℃時(shí)，將0.100molN₂O₄氣體充入1L恒容抽空的密閉容器中，每隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)濃度進(jìn)行分析得到下表數(shù)據(jù)：

時(shí)間（s）	0	20	40	60	80
c（N2O4）/mol??L-1	0.100	c1	0.050	c3	c4
c（NO2）/mol?L-1	0.000	0.060	c2	0.120	0.120

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

 

；從表中數(shù)據(jù)分析：c₁

 

c₂ （填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

 

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B．NO₂的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
D．相同時(shí)間內(nèi)消耗n mol N₂O₄的同時(shí)生成2n mol NO₂
E．反應(yīng)體系中NO₂、N₂O₄的體積比為1：2
（3）若起始時(shí)充入NO₂氣體0.200mol，則達(dá)到平衡時(shí)NO₂氣體的轉(zhuǎn)化率為a；其它條件不變時(shí)，下列措施能提高NO₂轉(zhuǎn)化率的是

 

 （填字母）．
A．降低溫度
B．減小NO₂的濃度
C．升高溫度
D．增加NO₂的濃度
E．再充入一定量的He．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的影響因素

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積，根據(jù)方程式計(jì)算c₂、c₁，據(jù)此解答；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（3）依據(jù)化學(xué)平衡原理分析改變條件提高NO₂轉(zhuǎn)化率的選項(xiàng)．

解答： 解：（1）N₂O₄（g）?2NO₂（g），反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

c2(NO2)

c(N2O4)

；
20s時(shí)c（NO₂）=0.060mol/L
            N₂O₄ ?2 NO₂，
濃度變化 0.030mol 0.060mol/L
c₁=0.10mol/L-0.03mol/L=0.070mol/L；
由表可知，40s時(shí)，c（N₂O₄）=0.050mol/L，
                N₂O₄ ?2 NO₂，
濃度變化：（0.1-0.05）mol/L 0.10mol/L
所以c₂=0.10mol/L
所以c₂＞c₁；
故答案為：K=

c2(NO2)

c(N2O4)

；＜；
（2）A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不變，正逆反應(yīng)速率相等，故正確；
B．NO₂的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不變，正逆反應(yīng)速率相等，故正確；
C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)一直發(fā)生變化，故錯(cuò)誤；
D．相同時(shí)間內(nèi)消耗n mol N₂O₄的同時(shí)生成2n mol NO₂，未體現(xiàn)正逆之間的關(guān)系，故錯(cuò)誤；
E．反應(yīng)體系中NO₂、N₂O₄的體積比為1：2，而不是不變，故錯(cuò)誤；
故選AB；
（3）2 NO₂=N₂O₄ 反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，依據(jù)化學(xué)平衡原理分析選項(xiàng)，增大二氧化氮轉(zhuǎn)化率的條件；
A．降低溫度，平衡正向進(jìn)行，二氧化氮轉(zhuǎn)化率增大，故A符合；
B．減小NO₂的濃度，平衡逆向進(jìn)行，二氧化氮轉(zhuǎn)化率減小，故B不符合；
C．升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，二氧化氮轉(zhuǎn)化率減小，故C不符合；
D．增加NO₂的濃度，恒容容器中相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行，二氧化氮轉(zhuǎn)化率增大，故D符合；
E．再充入一定量的He，總愛(ài)增大，氣體分壓不變，平衡不變，二氧化氮轉(zhuǎn)化率不變，故E不符合；
故選AD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡的影響因素，題目綜合性較大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累掌握．