Question

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

 

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

 

T₂（填“＞”、“＜“或“=”，下同．），平衡常數(shù)K（T₁）

 

K（T₂）．
③反應(yīng)達(dá)平衡后，保持容器的體積不變，若再通入一定量氮?dú)猓瑒tN₂O₅的轉(zhuǎn)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(yīng)式為

 

．
②已知該電解池的陰極反應(yīng)為：NO₃^-+2H⁺+e^-=NO²↑+H₂O，則通過(guò)隔膜定向移動(dòng)的離子是

 

，其移動(dòng)方向?yàn)?div id="sjbu7zs" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

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

 

mol．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)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(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值；
②該反應(yīng)正方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，升高溫度N₂O₅的濃度減��；溫度升高，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)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(yīng)無(wú)關(guān)的氣體，原平衡不移動(dòng)；
（2）①由N₂O₄制取N₂O₅需要是去電子，所以N₂O₅在陽(yáng)極區(qū)生成；
②根據(jù)電解池陰極反應(yīng)的離子和電解池工作原理，判斷離子的移動(dòng)；
③根據(jù)得失電子數(shù)相等，計(jì)算出生成的N₂O₅物質(zhì)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(yīng)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(yīng)方向吸熱，即生成物濃度大，溫度越高，T₁和T₂溫度時(shí)，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(xué)平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)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?dú)�，反�?yīng)混合物個(gè)組分的濃度不變，平衡不移動(dòng)，N₂O₅的轉(zhuǎn)化率不變，
故答案為：不變；
（2）①?gòu)碾娊庠�理�?lái)看，N₂O₄制備N₂O₅為氧化反應(yīng)，則N₂O₅應(yīng)在陽(yáng)極區(qū)生成，反應(yīng)式為N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺，
故答案為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺；
②電解池陰極反應(yīng)的離子有NO₃^-和H⁺，電解池工作原理可知，陽(yáng)離子移向陰極，所以H⁺通過(guò)隔膜，方向?yàn)閺淖笫乙葡蛴沂�，故答案為：H⁺，左室移向右室；
③陰極反應(yīng)：NO₃^-+2H⁺+e^-=NO²↑+H₂O，氣體物質(zhì)的量為

22.4L

22.4L/mol

=1mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1mol，生成N₂O₅的電極反應(yīng)式為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1mol，生成1molN₂O₅，故答案為：1mol．

點(diǎn)評(píng)：本題為拼合型，涉及化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)與計(jì)算、平衡常數(shù)的計(jì)算與運(yùn)用、電解原理、溶度積的有關(guān)計(jì)算、離子濃度的比較等知識(shí)點(diǎn)，題量大，計(jì)算量較大．