Question

5．N₂O₃是硝酸的酸酐，在一定條件下可由4NO₂（g）+O₂（g）?2N₂O₃（g）△H＜0合成．T₁℃時(shí)，向體積為2L的恒容密閉容器中通入NO₂和O₂，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

時(shí)間/s	0	5	10	15
c（NO2）mol/L	4.00	2.52	2.00	c3
c（O2）mol/L	1.00	c1	c2	0.50

下列說法不正確的是（　�。�

• A． 5s內(nèi)O₂的反應(yīng)速率為0.074mol/L•s）
• B． T₁℃時(shí)平衡常數(shù)為0.125，平衡時(shí)NO₂和O₂的轉(zhuǎn)化率均為50%
• C． T₁℃時(shí)平衡常數(shù)為K₁，T₂℃時(shí)平衡常數(shù)為K₂，若T₁＞T₂，則K₁＜K₂
• D． 其它條件不變，將容器的體積的壓縮到原來的一半，則重新達(dá)到平衡時(shí)c（N₂O₃）＜2mol/L

Answer 1

分析 A．根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算5s內(nèi)NO₂表示的速率，再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（O₂）；
B．10s時(shí)NO₂的濃度變化量為4mol/L-2mol/L=2mol/L，則此時(shí)氧氣濃度變化量為$\frac{1}{4}$×2mol/L=0.5mol/L，此時(shí)氧氣濃度為1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，與15s時(shí)氧氣的濃度相等，故10s時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡，再計(jì)算平衡時(shí)N₂O₃的濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{3}）}{{c}^{4}（N{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$計(jì)算，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=$\frac{濃度變化量}{起始濃度}$×100%；
C．平衡常數(shù)只受溫度影響，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動，化學(xué)平衡常數(shù)減��；
D．根據(jù)B可知原平衡時(shí)N₂O₃的濃度，到平衡后其它條件不變，將容器的體積壓縮到原來的$\frac{1}{2}$，壓強(qiáng)增大一倍，平衡向正反應(yīng)方向移動．

解答 解：A．5s內(nèi)NO₂的濃度變化量為4mol/L-2.52mol/L=1.48mol/L，故v（NO₂）=$\frac{1.48mol/L}{5s}$=0.296mol/（L•s），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v（O₂）=$\frac{1}{4}$v（NO₂）=$\frac{1}{4}$×0.296mol/（L•s）=0.074mol/L•s），故A正確；
B.10s時(shí)NO₂的濃度變化量為4mol/L-2mol/L=2mol/L，則此時(shí)氧氣濃度變化量為$\frac{1}{4}$×2mol/L=0.5mol/L，此時(shí)氧氣濃度為1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，與15s時(shí)氧氣的濃度相等，故10s時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時(shí)N₂O₃的濃度為2×0.5mol/L=1mol/L，則該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{3}）}{{c}^{4}（N{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{{1}^{2}}{{2}^{4}×0.5}$=0.125，平衡時(shí)NO₂的轉(zhuǎn)化率均為$\frac{2mol/L}{4mol/L}$×100%=50%、O₂的轉(zhuǎn)化率均為$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}$×100%=50%，故B正確；
C．平衡常數(shù)只受溫度影響，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動，平衡常數(shù)減小，若溫度T₁＞T₂，則平衡常數(shù)K₁＜K₂，故C正確；
D．由B中計(jì)算可知原平衡時(shí)c（N₂O₃）=1mol/L，達(dá)到平衡后其他條件不變，將容器的體積壓縮到原來的$\frac{1}{2}$，若平衡不移動，則c（N₂O₃）=2mol/L，但壓強(qiáng)增大一倍，平衡向正反應(yīng)方向移動，則c（N₂O₅）＞2mol/L，故D錯(cuò)誤，
故選D．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素、化學(xué)平衡平衡常數(shù)計(jì)算及影響因素等，難度中等，注意理解掌握外界條件對平衡移動的影響．