Question

【題目】氮有不同價態(tài)的氧化物，如NO、N2O3、NO2等，它們在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。

（1）某溫度下，在一體積可變的密閉容器中充入1molN2O3，發(fā)生反應N2O3NO2（g）+NO（g），達到平衡后，于t1時刻改變某一條件后，速率與時間的變化圖象如圖1所示，有關說法

正確的是____

A．t1時刻改變的條件是增大N2O3的濃度，同時減小NO2或NO的濃度

B．t1時刻改變條件后，平衡向正反應方向移動，N2O3的轉(zhuǎn)化率增大

C．在t2時刻達到新的平衡后，NO2的百分含量不變

D．若t1時刻將容器的體積縮小至原容積的一半，則速率～時間圖象與上圖相同

（2）在1000K下，在某恒容容器中發(fā)生下列反應：2NO2（g）2NO（g）+O2（g），將一定量的NO2放入恒容密閉容器中，測得其平衡轉(zhuǎn)化率α（NO2）隨溫度變化如圖所示。

圖2中a點對應溫度下。已知NO2的起始壓強P0為120kPa，列式計算該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=______（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）。

（3）對于反應N2O4（g）2NO2（g），在一定條件下N2O4與NO2的消耗速率與自身壓強間存在關系：v（N2O4）=k1p（N2O4），v（NO2）=k2p2（NO2）．其中，k1、k2是與反應及溫度有關的常數(shù)。相應的速率﹣壓強關系如圖所示：一定溫度下，k1、k2與平衡常數(shù)Kp間的關系是k1=_____；在圖3標出點中，指出能表示反應達到平衡狀態(tài)的兩個點_____，理由是____________________________。

Answer 1

【答案】C 81kPa K2Kp B、D N2O4與NO2的消耗速率滿足條件v（NO2）=2v（N2O4）

【解析】

（1）利用等效平衡分析；

（2）三行式法計算；

（3）根據(jù)平衡常數(shù)表達式計算；根據(jù)達到化學平衡后，正逆反應速率比等于化學計量數(shù)之比判斷。

（1）A.由速率與時間的變化圖象可知，t1時刻改變某一條件后，反應N2O3（g）NO2（g）+NO（g）正反應速率增大，逆反應速率減小，最后平衡速率與原平衡相等，則改變的條件是增大N2O3的濃度，由于T、P相等，則容器體積增大，導致NO2、NO的濃度減小，但達到新平衡后與原平衡等效，故A錯誤；

B.t1時刻改變的條件是增大N2O3的濃度，由于T、P相等，則容器體積增大，導致NO2、NO的濃度減小，但達到新平衡后與原平衡等效，N2O3的轉(zhuǎn)化率不變，故B錯誤；

C.t1時刻改變的條件是增大N2O3的濃度，由于T、P一定，則容器體積增大，導致NO2、NO的濃度減小，但達到新平衡后與原平衡等效，NO2的百分含量不變，故C正確；

D.若t1時刻將容器的體積縮小至原容器的一半，則壓強增大，正逆反應速率都增大，所以速率～時間圖象與上圖不同，故D錯誤；

答案：C；

（2）圖中a點對應溫度下，NO2的轉(zhuǎn)化率是0.6，設原來NO2的物質(zhì)的量為xmol，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為0.6xmol；

2NO2（g） 2NO（g）+O2（g）

開始 x 0 0

轉(zhuǎn)化0.6xmol 0.6xmol 0.3xmol

平衡0.4xmol 0.6xmol 0.3xmol

則混合氣體的物質(zhì)的量=0.4xmol+0.6xmol+0.3xmol=1.3xmol，相同條件下，氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比，所以反應后壓強=×1.3xmol=156KPa，NO2的分壓=156KPa×=48KPa，NO的分壓=156KPa×=72KPa，O2的分壓=156KPa×=36KPa；

化學平衡常數(shù)Kp===81；

答案：81；

（3）反應N2O4（g）2NO2（g），則化學平衡常數(shù)Kp=，當二者的反應速率之比等于其計量數(shù)之比，反應達到平衡，則v（NO2）：v（N2O4）=k2p2（NO2）：k1p（N2O4）=2：1，又化學平衡常數(shù)Kp==，所以K1=K2Kp，滿足平衡條件v（NO2）=2v（N2O4）即為平衡點，B、D點的壓強之比等于其反應速率之比為1：2，所以B、D為平衡點；

答案：K2Kp ；B、D；N2O4與NO2的消耗速率滿足條件v（NO2）=2v（N2O4）。