Question

7．一定溫度下，在容積為1L的密閉容器內(nèi)放入2mol N₂O₄和8mol NO₂，發(fā)生如下反應(yīng)：2NO₂（紅棕色）?N₂O₄（無色）（△H＜0），反應(yīng)中NO₂、N₂O₄的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖，按下列要求作答：

（1）在該溫度下，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為：$K=\frac{{c（{N_2}{O_4}）}}{{{c^2}{{（N{O_2}）}^{\;}}}}$
（2）若t₁=10s，t₂=20s，計算從t₁至t₂時以N₂O₄表示的反應(yīng)速率：0.1mol•L^-1•s^-1
（3）圖中t₁、t₂、t₃哪一個時刻表示反應(yīng)已經(jīng)達到平衡？答：t₃
（4）t₁時，正反應(yīng)速率＞（填“＞”、“＜”或“=”）逆反應(yīng)速率．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
（2）由圖可知，從t₁至t₂時N₂O₄的物質(zhì)的量變化量為4mol-3mol=1mol，根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（N₂O₄）；
（3）到達平衡時，反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，據(jù)此結(jié)合圖象判斷；
（4）t₁時刻后，NO₂濃度降低，N₂O₄濃度增大，未到達平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正反應(yīng)進行．

解答 解：（1）可逆反應(yīng)2NO₂?N₂O₄的平衡常數(shù)表達式$K=\frac{{c（{N_2}{O_4}）}}{{{c^2}{{（N{O_2}）}^{\;}}}}$，故答案為：$K=\frac{{c（{N_2}{O_4}）}}{{{c^2}{{（N{O_2}）}^{\;}}}}$；
（2）由圖可知，從t₁至t₂時N₂O₄的物質(zhì)的量變化量為4mol-3mol=1mol，故v（N₂O₄）=$\frac{\frac{1mol}{1L}}{20s-10s}$=0.1mol/（L•s），
故答案為：0.1；
（3）到達平衡時，反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，由圖象可知，t₃時刻處于平衡狀態(tài)，故答案為：t₃；
（4）t₁時刻后，NO₂濃度降低，N₂O₄濃度增大，未到達平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正反應(yīng)進行，故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，
故答案為：＞．

點評 本題考查化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)速率計算、化學(xué)平衡的影響因素等，難度不大，注意基礎(chǔ)知識的理解掌握．