Question

（8分）一定條件下向容積為20 L的密閉容器中充入1 mol NO₂氣體，發(fā)生反應(yīng)2NO₂ N₂O₄。反應(yīng)中測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

反應(yīng)時間/min	0	10	20	30	40	50
氣體相對分子質(zhì)量	46	57	64	69	69	69

(1)此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K_c＝________。（填表達(dá)式）

(2)在50 min末，向容器中加入 mol NO₂，若要保持平衡不發(fā)生移動，則應(yīng)加入N₂O₄________mol。

(3)若保持容器體積不發(fā)生變化，升高溫度，則可得如圖圖像，據(jù)此判斷該反應(yīng)ΔH________0(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)若在體積不變的情況下，開始充入0.5 mol N₂O₄，則達(dá)到新平衡時N₂O₄的轉(zhuǎn)化率α＝________。

 

Answer 1

（8分）（1）K_c＝c（N₂O₄）/c²（NO₂）（2） mol    (3)小于 　(4)33.3%

解析:(1) K_c＝c（N₂O₄）/c²（NO₂）

（2）由題知30 min化學(xué)反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，此時氣體相對分子質(zhì)量為69，

1 molх46g mol^-/n=69，n=2/3 mol，

2NO₂ N₂O₄

起始：1mol     0

變化：a        0.5a

平衡：1mol-a   0.5a   1 mol- a + 0.5a=2/3 mol，a=2/3mol，

則平衡濃度c（NO₂）=1/60 mol/L，c（N₂O₄）=1/60mol/L， K_c＝60，則N₂O₄ 2NO₂的K=1/60。

(2) 向容器中加入 mol NO₂，若要保持平衡不發(fā)生移動，設(shè)此時加入N₂O₄為ymol，則c（NO₂）=（1/3+）/20mol/L，c（N₂O₄）=（1/3+y）/20mol/L，根據(jù)K_c＝60，得y=mol

（3）由圖知，隨溫度的升高K_c減小，表明平衡逆向移動，即逆向是吸熱反應(yīng)，ΔH＜0；

（4）  N₂O₄ 2NO₂

起始：0.5mol      0

平衡：х           2х

變化：0.5-х        2х   K=（2х/20）²/（0.5-х/20）=1/60    х=1/6，則N₂O₄的轉(zhuǎn)化率α＝1/6/0.5=33.3%