Question

在體積固定的密閉容器中，進行如下化學反應：N₂O₄（g）?2NO₂（g），其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表，請回答下列問題：

t/℃	80	100	120
K	1.80	2.76	3.45

（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=

 

．
（2）該反應為

 

反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

．
A．容器內(nèi)混合氣體密度不變
B．混合氣體中c（NO₂）不變
C．0.5mol N₂O4分解的同時有1mol NO₂生成
（4）在80℃時，將2.80molN₂O₄氣體充入2L固定容積的密閉容器中，一段時間后對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如表數(shù)據(jù)：

時間（s） N（mol）	0	20	40	60	80	100
n（N2O4）	2.80	a	2.00	c	d	1.60
n（NO2）	0	0.96	b	2.08	2.40	2.40

①b的值為

 

；
②N₂O₄的平衡轉(zhuǎn)化率為

 

；
③20s～40s內(nèi)用N₂O₄表示的平均反應速率υ（N₂O₄）=

 

．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡建立的過程,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學方程式和平衡常數(shù)概念書寫表達式；
（2）圖表中平衡常數(shù)隨溫度變化和平衡移動原理分析反應能量變化；
（3）依據(jù)化學平衡的標志是正逆反應速率相同，各組分濃度保持不變分析選項；
（4）依據(jù)化學平衡三段式列式，結(jié)合反應速率概念，轉(zhuǎn)化率計算方法得到．

解答： 解：（1）N₂O₄（g）?2NO₂（g），其化學平衡常數(shù)K=

[NO2]2

[N2O4]

；
故答案為：

[NO2]2

[N2O4]

；
（2）圖表中平衡常數(shù)隨溫度升高，平衡常數(shù)增大，說明平衡正向進行，正反應是吸熱反應；
故答案為：吸熱；
（3）反應是氣體體積增大的吸熱反應，依據(jù)化學平衡移動原理分析；
A．混合氣體質(zhì)量守恒，體積不變，容器內(nèi)混合氣體密度在反應過程中和平衡狀態(tài)下不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．混合氣體中c（NO₂）不變，是平衡的標志，故B正確；
C．0.5mol N₂O4分解的同時有1mol NO₂生成，是表示了反應正向進行，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
故答案為：B；
（4）①依據(jù)化學平衡三段式列式；
            N₂O₄（g）?2NO₂（g）
起始量（mol） 2.8        0
變化量（mol） 0.8        1.60
40s（mol）      2.0        1.60
b=1.60mol；
故答案為：1.60；
②圖表中分析80s-100S達到平衡狀態(tài)，N₂O₄的平衡轉(zhuǎn)化率=

2.8mol-1.60mol

2.80mol

×100%=42.9%；
故答案為：42.9%；
③20s～40s內(nèi)計算NO₂的反應速率=

1.60mol-0.96mol 2L

40s-20s

=0.016mol/L?s，速率之比等于化學方程式系數(shù)之比，用N₂O₄表示的平均反應速率υ（N₂O₄）=

1

2

υ（NO₂）=0.008mol/L?s；
故答案為：0.008 mol?L^-1?s^-1．

點評：本題考查了化學平衡影響因素，平衡標志的理解，平衡常數(shù)計算分析、反應速率、轉(zhuǎn)化率概念的計算應用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡單．