Question

新型綠色硝化劑N₂0₅較傳統(tǒng)硝化劑具有反應(yīng)熱效應(yīng)小、溫度容易控制、產(chǎn)物分離簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用．
（1）實(shí)驗(yàn)室中可以通過(guò)臭氧化法制取N₂0₅，反應(yīng)方程式為N₂0₄（g）+0₃（g）?N₂0₅（s）+0₂（g），請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

 

②若該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）
③下列選項(xiàng)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是

 

（反應(yīng)是在恒容的密閉容器中進(jìn)行的）
A．容器中混合氣體的壓強(qiáng)保持不變
B．混合氣體的密度保持不變
C．混合器中c（0₃）=c（0₂）   
D．v（0₂）=v（N₂0₄）
（2）N₂0₅很不穩(wěn)定，無(wú)論是純品還是溶于HN0₃、有機(jī)溶劑（如鹵代烷烴）等溶劑中都極易分解產(chǎn)生紅棕色氣體：2N₂0₅ （g）?4N0₂ （g）+O₂ （g）△H=akJ．mol^-1
①已知：N₂O₅（g）+NO（g）?3N0₂（g）△H=bkJ．mol^-1
2N0（g）+O₂（g）?2N0₂（g）△H=ckJ．mol^-1
則a與b、c之間的關(guān)系式：a=

 

．
②在恒容密閉容器中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定溫度對(duì)N₂O₅純品即氣相分解反應(yīng)的影響，結(jié)果如圖所示：
由圖分析溫度對(duì)N₂O₅分解的影響

 

；
③20℃時(shí)，在恒容容器中的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：

t/s	0	500	1000	1500
c（N2O5）/mol．L-1	4.00	3.52	2.00	2.00

下列說(shuō)法不正確的是

 

A.20℃時(shí)的平衡轉(zhuǎn)化率為5O%
B.500s內(nèi)N₂O₅分解速率為7.04×10^-3mol．L^-1．S^-1
C．反應(yīng)達(dá)到平衡后，若再通入一定量氮?dú)猓瑒tN₂O₅的轉(zhuǎn)化率將減少
D．平衡前后容器中氣體的壓強(qiáng)比為4：7（不考慮NO₂與N₂O₄的相互轉(zhuǎn)化）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,等效平衡,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）①依據(jù)平衡常數(shù)（平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積）定義解答；
②依據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)（該反應(yīng)為熵減的反應(yīng)，熵減不能自發(fā)進(jìn)行，故只能是放熱反應(yīng)）判斷；
③依據(jù)平衡判斷依據(jù)（正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率或者容器內(nèi)各種物質(zhì)的濃度、百分含量等均不變）回答；
（2）①依據(jù)蓋斯定律（反應(yīng)熱與反應(yīng)的過(guò)程無(wú)關(guān)，只與反應(yīng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)有關(guān)）回答；
②依據(jù)平衡影響因素（溫度、壓強(qiáng)等）回答；
③依據(jù)化學(xué)平衡計(jì)算（轉(zhuǎn)化率=

轉(zhuǎn)化的

初始的

、v=

△c

△t

）選擇即可．

解答： 解：（1）①平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，N₂0₄（g）+0₃（g）?N₂0₅（s）+0₂（g），N₂0₅為固體，故此反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K=

c(O2)

c(N2O4)?c(O3)

，故答案為：

c(O2)

c(N2O4)?c(O3)

；
②該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，故反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，故答案為：＜；
③達(dá)到平衡的標(biāo)志是各種物質(zhì)的濃度不再改變，或者正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，
A、因?yàn)榇朔磻?yīng)的特點(diǎn)為氣體體積前后改變，故A正確；
B、該反應(yīng)中，有固體產(chǎn)生，故密度不變，達(dá)到平衡，故B正確；
C、濃度是否相等，與起始量和轉(zhuǎn)化率有關(guān)，不能確定是否平衡，故C錯(cuò)誤；
D、由于此反應(yīng)N₂0₄（g）+0₃（g）?N₂0₅（s）+0₂中，各種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1，故利用各種物質(zhì)表示的速率相等，故D錯(cuò)誤，
故選AB；
（2）①2N₂0₅ （g）?4N0₂ （g）+O₂ （g）△H=akJ．mol^-1，反應(yīng)=2[N₂O₅（g）+NO（g）?3N0₂（g）△H=bkJ．mol^-1]-[2N0（g）+O₂（g）?2N0₂（g）]，故a=2b-c，故答案為：2b-c；
②據(jù)圖可以得出溫度越高，分解的速度越快，分解的程度越大，故答案為：溫度越高，分解的速度越快，分解的程度越大；
③依據(jù)表格得出1000s后，c（N₂O₅）不再改變，即達(dá)到了平衡狀態(tài)，
A、平衡轉(zhuǎn)化率為：

2.00mol/L

4.00mol/L

×100%=50%，故A正確；
B、500s內(nèi)N₂O₅分解速率為

4.00-3.52

500

=9.6×10^-5，故B錯(cuò)誤；
C、反應(yīng)達(dá)到平衡后，若再通入一定量氮?dú)猓瑢��?huì)提高另外一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故N₂O₅的轉(zhuǎn)化率將增大，故C錯(cuò)誤；
D、反應(yīng)前后壓強(qiáng)比為4：7，故正確，
故選BC．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的是化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，難度較大，綜合性較強(qiáng)．