Question

某溫度下，在2L密閉容器中，加入24g碳單質與1molN₂O氣體，反應C（s）+2N₂O?CO₂（g）+2N₂（g），2分鐘時達到平衡，此時CO₂的濃度為0.125mol?L^-1．根據題意完成下列填空：
（1）上述過程v（N₂O）=

 

mol?L^-1?min，平衡時，容器中氣體為

 

mol．請用上述反應中某氣體的相關物理量的變化情況來說明該反應已達到平衡狀態(tài)

 

．
（2）不同溫度下，上述反應的平衡常數K值如下表，判斷該反應正反應為（填“放熱”或“吸熱”）

 

．

溫度	100℃	300℃	500℃
K	0.125	0.95	3.2

（3）500℃，在相同的密閉容器中，改變起始時加入的各物質用量，測得某一時刻，

c(CO2)?[c(N2)]2

c(N2O)2

=3.6，此時v_正

 

v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）500℃時，平衡后，移去0.1molCO₂，重新達到新平衡后，K=

 

，此時N₂O體積分數將（填“增大”或“減小”）

 

，N₂O體積分數變化的依據是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）依據化學平衡三段式計算，結合反應速率概念計算化學反應速率，平衡標志是反應的正逆反應速率相同；
（2）平衡常數隨溫度變化，結合平衡常數含義判斷反應熱量變化；
（3）濃度商和平衡常數比較分析反應進行程度；
（4）平衡常數隨溫度變化，不隨濃度改變，移去0.1molCO₂，平衡右移，N₂O體積分數減小，

解答： 解：（1）在2L密閉容器中，加入24g碳單質與1molN₂O氣體，反應C（s）+2N₂O?CO₂（g）+2N₂（g），2分鐘時達到平衡，此時CO₂的濃度為0.125mol?L^-1．
              C（s）+2N₂O?CO₂（g）+2N₂（g）
起始量（mol）  2       1     0       0
變化量（mol）         0.5    0.25    0.5
平衡量（mol）        0.5    0.125×2   0.5
v（N₂O）=

0.5mol 2L

2min

=0.125mol/L?min；
平衡時，容器中氣體物質的量為=0.5mol+0.25mol+0.5mol=1.25mol；
氣體的濃度、質量、物質的量、百分含量、密度、平均相對分子質量不再改變，說明該反應已達到平衡狀態(tài)，
故答案為：0.125；1.25；氣體的濃度、質量、物質的量、百分含量、密度、平均相對分子質量不再改變均可；
（2）依據圖表數據分析可知平衡常數隨溫度升高增大，說明反應正向進行，正反應為吸熱反應，故答案為：吸熱；
（3）500℃，在相同的密閉容器中，改變起始時加入的各物質用量，測得某一時刻濃度商為3.6＞K=3.2說明反應逆向進行，V_正＜_V逆，故答案為：＜；
（4）500℃時，平衡后，移去0.1molCO₂，重新達到新平衡后，平衡常數隨溫度變化，溫度不變，平衡常數不變，移去二氧化碳，減小生成物濃度，平衡正向進行，N₂O減小，混合氣體體積增大，所以N₂O體積分數將減小，平衡正向進行，反應是氣體體積增大的反應，
故答案為：3.2；減��；平衡正向進行，反應是氣體體積增大的反應．

點評：本題考查了化學平衡計算應用，反應速率影響因素，平衡影響因素的分析判斷，平衡常數含義和影響因素分析，題目難度中等．