Question

N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質和制備受到人們的關注．
（1）一定條件下，N₂O₅可發(fā)生分解反應：2N₂O₅ （g）?4NO₂（g）+O₂（g）△H＞0
①該反應的平衡常數(shù)表達式為K=

 

．
②若分別在T₁和T₂溫度下進行該反應（其他條件均相同）測得平衡時NO₂濃度分別為2.48mol?L^-1和4.98mol?L^-1，則反應溫度T₁

 

T₂（填“＞”、“＜“或“=”，下同．），平衡常數(shù)K（T₁）

 

K（T₂）．
③反應達平衡后，保持容器的體積不變，若再通入一定量氮氣，則N₂O₅的轉化率將

 

（填“增大”、“減小”、“不變”）
（2）圖所示裝置可用于電解法制備N₂O₅．
①生成N₂O₅的電極反應式為

 

．
②已知該電解池的陰極反應為：NO₃^-+2H⁺+e^-=NO²↑+H₂O，則通過隔膜定向移動的離子是

 

，其移動方向為

 

．
③若陰極區(qū)收集到標準狀況下22.4L氣體（不考慮氣體的溶解）時，則可制得N₂O₅

 

mol．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡建立的過程,化學平衡的影響因素,電解原理

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值；
②該反應正方向為吸熱反應，升高溫度N₂O₅的濃度減��；溫度升高，化學平衡向正反應方向進行，生成物濃度增大，據(jù)此判斷K的大��；
③在恒容密閉容器中，通入與反應無關的氣體，原平衡不移動；
（2）①由N₂O₄制取N₂O₅需要是去電子，所以N₂O₅在陽極區(qū)生成；
②根據(jù)電解池陰極反應的離子和電解池工作原理，判斷離子的移動；
③根據(jù)得失電子數(shù)相等，計算出生成的N₂O₅物質的量．

解答： 解：（1）①2N₂O₅ （g）?4NO₂（g）+O₂（g），平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值，K=

c4(NO2)?c(O2)

c2(N2O5)

，故答案為：K=

c4(NO2)?c(O2)

c2(N2O5)

；
②△H＞0，正反應方向吸熱，即生成物濃度大，溫度越高，T₁和T₂溫度時，NO₂濃度分別為2.48mol?L^-1和4.98mol?L^-1，后者高于前者，可知T₁＜T₂；溫度升高，化學平衡向正反應方向進行，生成物濃度增大，由于T₁＜T₂，所以K（T₁）＜K（T₂），故答案為：＜、＜；
③恒溫恒容下，通入氮氣，反應混合物個組分的濃度不變，平衡不移動，N₂O₅的轉化率不變，
故答案為：不變；
（2）①從電解原理來看，N₂O₄制備N₂O₅為氧化反應，則N₂O₅應在陽極區(qū)生成，反應式為N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺，
故答案為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺；
②電解池陰極反應的離子有NO₃^-和H⁺，電解池工作原理可知，陽離子移向陰極，所以H⁺通過隔膜，方向為從左室移向右室，故答案為：H⁺，左室移向右室；
③陰極反應：NO₃^-+2H⁺+e^-=NO²↑+H₂O，氣體物質的量為

22.4L

22.4L/mol

=1mol，轉移電子物質的量為1mol，生成N₂O₅的電極反應式為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺，轉移電子物質的量為1mol，生成1molN₂O₅，故答案為：1mol．

點評：本題為拼合型，涉及化學反應速率計算、化學平衡移動與計算、平衡常數(shù)的計算與運用、電解原理、溶度積的有關計算、離子濃度的比較等知識點，題量大，計算量較大．