Question

(1)已知：2NO₂(g)N₂O₄(g)　ΔH＝－57.20 kJ·mol^－1。一定溫度下，在密閉容器中反應 2NO₂(g)N₂O₄(g)達到平衡。

其他條件不變時，下列措施能提高NO₂的轉化率的是________(填字母)。

A．減小NO₂的濃度　　　 B．降低溫度

C．增加NO₂的濃度  D．升高溫度

(2)17 ℃、1.01×10⁵Pa，密閉容器中N₂O₄和NO₂的混合氣體達到平衡時，c(NO₂)＝0.030 0 mol·L^－1、c(N₂O₄)＝0.012 0 mol·L^－1。計算反應2NO₂(g)N₂O₄(g)的平衡常數(shù)K。

(3)現(xiàn)用一定量的Cu與足量的濃HNO₃反應，制得1.00 L已達到平衡的N₂O₄和NO₂的混合氣體(17 ℃、1.01×10⁵Pa)，理論上至少需消耗Cu多少克？

Answer 1

解析　(1)A項，減小NO₂的濃度，平衡左移，NO₂轉化率降低；B項，降溫，化學平衡正向移動，NO₂轉化率增大；C項，增加NO₂的濃度，相當于加壓，化學平衡正向移動，NO₂轉化率增大；D項，升溫，平衡逆向移動，NO₂轉化率降低。

答案　(1)BC

(2)根據(jù)題意知平衡時：

c(N₂O₄)＝0.012 0 mol·L^－1；

c(NO₂)＝0.030 0 mol·L^－1

K＝＝＝13.3

答：平衡常數(shù)為13.3

(3)由②可知，在17 ℃、1.01×10⁵Pa達到平衡時，1.00 L混合氣體中：

n(N₂O₄)＝c(N₂O₄)×V＝0.012 0 mol·L^－1×1.00 L＝0.012 0 mol

n(NO₂)＝c(NO₂)×V＝0.030 0 mol·L^－1×1.00 L＝0.030 0 mol

則n_總(NO₂)＝n(NO₂)＋2×n(N₂O₄)＝0.054 0 mol

由Cu＋4HNO₃(濃)===Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O可得

m(Cu)＝×64 g·mol^－1＝1.73 g

答：理論上至少需消耗Cu 1.73 g