Question

18．某溫度下，在2L密閉容器中，發(fā)生NO₂和N₂O₄之間的反應(yīng)：N₂O₄（g）?2NO₂（g），各物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系如圖所示，
請回答下列問題．
（1）該反應(yīng)的正反應(yīng)的△S＞0（填“＞0”或“＜0”）．
（2）曲線Y（填“X”或“Y”）表示NO₂的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線．
（3）平衡常數(shù)K=0.11．（保留到小數(shù)點后兩位）
（4）若 t₁=2min，反應(yīng)開始至2min末Y的化學(xué)反應(yīng)速率為0.15mol/（L•min）．
（5）若升高溫度，則v（正）加快，v（逆）加快，（填“加快”或“減慢”），平衡多余   向正方向移動（填“正”或“逆”）．
（6）可做為本反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的有①④⑥⑦⑧．
①單位時間內(nèi)生成n mol N₂O₄的同時生成2n molNO₂
②NO₂和N₂O₄的物質(zhì)的量濃度之比為  2：1
③NO₂、N₂O₄ 的反應(yīng)速率的比為 2：1
④混合氣體的顏色不再改變
⑤混合氣體的密度不再改變
⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
⑦氣體的壓強(qiáng)不再變化
⑧氣體的溫度不再變化
（7）在測定NO₂的相對分子質(zhì)量時，下列條件下測定結(jié)果最接近理論值的是C．
A．溫度130℃、壓強(qiáng)3.03×10⁵ Pa 
B．溫度25℃、壓強(qiáng)1.01×10⁵Pa
C．溫度130℃、壓強(qiáng)5.05×10⁴ Pa 
D．溫度0℃、壓強(qiáng)5.05×10⁴ Pa．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)分析；
（2）根據(jù)物質(zhì)的量的變化量之比等于計量數(shù)之比分析；
（3）根據(jù)平衡常數(shù)K=$\frac{c（NO{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（N{\;}_{2}O{\;}_{4}）}$計算；
（4）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算反應(yīng)速率，結(jié)合圖象計算相關(guān)物理量；
（5）若升高溫度正逆反應(yīng)速率都增大，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；
（6）根據(jù)可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等、組成不變等特征判斷；
（7）在測定NO₂的相對分子質(zhì)量時，則使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行即可使測定結(jié)果最接近理論值，據(jù)此判斷．

解答 解：（1）因為該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積增大，所以△S＞0，故答案為：＞0；
（2）由方程式N₂O₄（g）?2NO₂（g），可知反應(yīng)中NO₂ 的物質(zhì)的量變化較大，則Y表示NO₂的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線，故答案為：Y；
（3）根據(jù)圖象可知平衡時，N₂O₄的濃度為$\frac{0.7}{2}$=0.35mol/L，2NO₂的濃度為$\frac{0.4}{2}$=0.2mol/L，所以平衡常數(shù)K=$\frac{c（NO{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（N{\;}_{2}O{\;}_{4}）}$=$\frac{0.2{\;}^{2}}{0.35}$=0.11，故答案為：0.11；
（4）根據(jù)圖象v（NO₂）=$\frac{\frac{1.0-0.4}{2}}{2}$=0.15mol/（L•min），故答案為：0.15mol/（L•min）；
（5）升高溫度，v（正）加快，v（逆）加快，平衡向吸熱反應(yīng)方向即正方向移動，故答案為：加快；加快；
正；
（6）①單位時間內(nèi)生成n mol N₂O₄的同時生成2n molNO₂，則正逆反應(yīng)速率相等，說明達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
②NO₂和N₂O₄的物質(zhì)的量濃度之比為 2：1，未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系，故錯誤；
③NO₂、N₂O₄ 的反應(yīng)速率的比為 2：1，未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系，故錯誤；
④混合氣體的顏色不再改變，則二氧化氮的濃度不變，說明達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
⑤混合氣體前后質(zhì)量不變，體積也不變，所以密度一直不變，則混合氣體的密度不再改變未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系，故錯誤；
⑥混合氣體前后質(zhì)量不變，物質(zhì)的量在變，所以平均相對分子質(zhì)量一直在變，所以合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變，說明達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
⑦容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，說明達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
⑧該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以氣體的溫度不再變化說明達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
故選：①④⑥⑦⑧；
（7）在測定NO₂的相對分子質(zhì)量時，則使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行即可使測定結(jié)果最接近理論值，又該反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，所以使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行即高溫低壓，故選：C．

點評 本題考查較為綜合，題目難度中等，注意把握化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡的基本知識即可解答該題．