Question

在溫度為373K時(shí)，將0.100mol無色的N₂O₄氣體放入1L抽空的密閉容器中，立刻出現(xiàn)紅棕色，直至建立N₂O₄?2NO₂的平衡．如圖是隔一定時(shí)間測定到的N₂O₄的濃度（縱坐標(biāo)為N₂O₄的濃度，橫坐標(biāo)為時(shí)間）
（1）計(jì)算在20至40秒時(shí)間內(nèi)，NO₂的平均生成速率為

 

mol?Lˉ¹?sˉ¹．
（2）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)為

 

．
（3）下表是不同溫度下測定得到的該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)．

T/K	323	373
K值	0.022	0.36

據(jù)此可推測該反應(yīng)（生成NO₂）是

 

反應(yīng)（選填“吸熱”或“放熱”）
（4）若其他條件不變，反應(yīng)在423K時(shí)達(dá)到平衡，請?jiān)谏蠄D中找出相應(yīng)的位置，添畫出此溫度下的反應(yīng)進(jìn)程曲線．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線

專題：

分析：（1）根據(jù)c=

△c

△t

結(jié)合反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算反應(yīng)速率；
（2）平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積；
（3）根據(jù)溫度升高平衡常數(shù)的變化判斷；
（4）溫度升高，反應(yīng)速率加快，423K時(shí)反應(yīng)速率大于373K，達(dá)到平衡需要時(shí)間小于60s；該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向著正向移動，達(dá)到平衡時(shí)四氧化二氮的濃度小于0.040mol/L．

解答： 解：（1）在20至40秒時(shí)間內(nèi)，v（N₂O₄）=

0.07mo/L-0.05mol/L

20s

=0.001mol/（L?s），
由方程式N₂O₄?2NO₂可知：v（NO₂）=2×v（N₂O₄）=2×0.001mol/（L?s）=0.002mol/（L?s），
故答案為：0.002；
（2）平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，在N₂O₄?2NO₂中，k=

c2(NO2)

c(N2O4)

，
故答案為：

c2(NO2)

c(N2O4)

；

（3）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，平衡常數(shù)增大，則說明升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
故答案為：吸熱；
（4）若其他條件不變，反應(yīng)在423K時(shí)達(dá)到平衡，反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速率加快，則達(dá)到平衡消耗時(shí)間小于60s；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向著正向移動，則達(dá)到平衡時(shí)四氧化二氮的濃度一定小于0.040mol/L，據(jù)此畫出此溫度下的反應(yīng)進(jìn)程曲線為：，
故答案為：．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡圖象題目，涉及化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式的書寫、平衡進(jìn)程曲線的表示等知識，題目難度中等，注意反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的關(guān)系，明確平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，能夠根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素畫出化學(xué)平衡進(jìn)程曲線．