Question

5．N₂O₅是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生以下反應：
2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）△H=+Q kJ/mol
一定溫度時，向1L密閉容器中通入N₂O₅，部分實驗數據見如表：

時間（s）	0	500	1000	1500
c（N2O5）（mol•L）	0.50	0.35	0.25	0.25

試計算【（2）（3）要有計算過程】
（1）計算前500s NO₂的反應速率0.0006mol/（L•s）（不需計算過程）
（2）在一定溫度下，該反應1000s時達到平衡，試計算該溫度下平衡常數．
（3）在該溫度下，如再向該密閉裝置中通入0.25mol N₂O₅和0.375mol O₂，請判斷此時平衡的移動方向，并計算達平衡后N₂O₅的體積分數．

Answer 1

分析 （1）前500s c（N₂O₅）=0.35mol•L，濃度變化=0.5mol/L-0.35mol/L=0.15mol/L，表示的反應速率v（N₂O₅）=$\frac{△c}{△t}$，反應速率之比等于化學方程式計量數之比計算NO₂的反應速率；
（2）在一定溫度下，該反應1000s時達到平衡，c（N₂O₅）=0.25mol•L，結合化學平衡三行計算列式計算平衡濃度，平衡常數K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應物平衡濃度冪次方乘積}$；
（3）計算此時濃度商Qc和平衡常數K比較大小判斷反應進行方向．

解答 解：（1）前500s c（N₂O₅）=0.35mol•L，濃度變化=0.5mol/L-0.35mol/L=0.15mol/L，表示的反應速率v（N₂O₅）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.15mol/L}{500s}$=0.0003mol/（L•s），反應速率之比等于化學方程式計量數之比計算NO₂的反應速率，v（NO₂）=2v（N₂O₅）=0.0006mol/（L•s），
故答案為：0.0006mol/（L•s）；
（2）在一定溫度下，該反應1000s時達到平衡，c（N₂O₅）=0.25mol•L，結合化學平衡三行計算列式計算平衡濃度，
                                  2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）
起始量（mol/L）         0.5                 0                0
變化量（mol/L）       0.25               0.5              0.125
平衡量（mol/L）       0.25               0.5                0.125
平衡常數K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應物平衡濃度冪次方乘積}$=$\frac{0.125×0．{5}^{4}}{0.2{5}^{2}}$=0.125，
答：該溫度下平衡常數為0.125；
（3）計算此時濃度商Qc=$\frac{0．{5}^{4}×（0.125+0.375）}{（0.25+0.25）^{2}}$=0.125=K，說明平衡不動，此時N₂O₅的體積分數可以利用原平衡狀態(tài)計算=$\frac{0.25}{0.25+0.5+0.125}$×100%=28.57%，
答；平衡不動，此時N₂O₅的體積分數28.57%．

點評 本題考查了化學反應速率、化學平衡常數計算、平衡影響因素的分析應用、化學反應進行方向的判斷等知識點，注意知識的熟練掌握，題目難度不大．