Question

在溫度為373K時(shí)，將0.100mol無色的N2O4氣體放入1L抽空的密閉容器中，立刻出現(xiàn)紅棕色，直至建立N2O42NO2的平衡。下圖是隔一定時(shí)間測定到的N2O4的濃度（縱坐標(biāo)為N2O4的濃度，橫坐標(biāo)為時(shí)間）

（1）計(jì)算在20至40秒時(shí)間內(nèi)，NO2的平均生成速率為 mol?L­-1?S­ -1。

（2）①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為 。

②求該溫度下平衡常數(shù)的值。（寫出計(jì)算過程，下同）

（3）求達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率。

（4）求平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)與反應(yīng)前的壓強(qiáng)之比為多少?(最簡整數(shù)比)。

 

Answer 1

（1）0.002（2分）（2）①K= C2(NO2)/C(N2O4) （2分） ②0.36（2分）

（3）60%（2分） （4）8:5（2分）

【解析】

試題分析：（1）由圖象可知，20至40秒時(shí)間內(nèi)N2O4的濃度由0.07mol/L減小為0.050mol/L，

則其反應(yīng)速率為（0.07mol/L?0.05mol/L）÷20s=0.001mol/（L．s），由反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則NO2的反應(yīng)速率為0.001mol/（L．s）×2=0.002mol/（L．s），故答案為：0.002；

（2）①平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，則K=，故答案為：K=；

②根據(jù)圖像可知反應(yīng)到60s時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡時(shí)消耗N2O4的濃度為0.100mol/L－0.040mol/L＝0.060mol/L，所以根據(jù)方程式可知生成NO2的濃度為0.060mol/L×2＝0.120mol/L，因此平衡常數(shù)K＝＝＝0.036；

（3）根據(jù)以上分析可知達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率為×100%＝60%；

（4）根據(jù)阿伏加德羅定律可知平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)與反應(yīng)前的壓強(qiáng)之比為＝8:5。

考點(diǎn)：考查可逆反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算