Question

12．化學(xué)反應(yīng)原理在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．
（1）某化學(xué)興趣小組進(jìn)行工業(yè)合成氨的模擬研究，反應(yīng)的方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．
在lL密閉容器中加入0.1mol N₂和0.3mol H₂，實(shí)驗(yàn)①、②、③中c（N₂）隨時(shí)間（t）的變化如圖所示：
實(shí)驗(yàn)②從初始到平衡的過(guò)程中，該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v（NH₃）=0.008mol/（L．min）；與實(shí)驗(yàn)①相比，實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)③所改變的實(shí)驗(yàn)條件分別為下列選項(xiàng)中的E、C（填字母編號(hào)）．
A．增大壓強(qiáng)     B．減小壓強(qiáng)       C．升高溫度       D．降低溫度        E．使用催化劑
（2）已知NO₂與N₂O₄可以相互轉(zhuǎn)化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）．
T℃時(shí)，將0.40mol NO₂氣體充入容積為2L的密閉容器中，達(dá)到平衡后，測(cè)得容器中c（N₂O₄）=0.05mol/L，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=5．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)②從初始到平衡的過(guò)程中，c（N₂）減少0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$及速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算；
實(shí)驗(yàn)②與實(shí)驗(yàn)①相比，起始量、平衡量相同，實(shí)驗(yàn)②中反應(yīng)速率快；實(shí)驗(yàn)③與實(shí)驗(yàn)①相比，起始量相同，實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)速率快，平衡時(shí)c（N₂）大；
（2）T℃時(shí)，將0.40mol NO₂氣體充入容積為2L的密閉容器中，達(dá)到平衡后，測(cè)得容器中c（N₂O₄）=0.05mol/L，則
      2NO₂（g）?N₂O₄（g）．
開(kāi)始  0.2             0
轉(zhuǎn)化  0.1            0.05
平衡  0.1            0.05
結(jié)合K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比計(jì)算．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)②從初始到平衡的過(guò)程中，c（N₂）減少0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，v（N₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.04mol/L}{10min}$=0.004mol/（L．min），由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v（NH₃）=0.004mol/（L．min）×2=0.008mol/（L．min）；
實(shí)驗(yàn)②與實(shí)驗(yàn)①相比，起始量、平衡量相同，實(shí)驗(yàn)②中反應(yīng)速率快，則改變條件為使用催化劑，即選E；
實(shí)驗(yàn)③與實(shí)驗(yàn)①相比，起始量相同，實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)速率快，平衡時(shí)c（N₂）大，該反應(yīng)為氣體體積減小、且放熱反應(yīng)液，則升高溫度時(shí)反應(yīng)速率增大、平衡逆向移動(dòng)，c（N₂）增大，即選C，
故答案為：0.008mol/（L．min）；E；C；
（2）T℃時(shí)，將0.40mol NO₂氣體充入容積為2L的密閉容器中，達(dá)到平衡后，測(cè)得容器中c（N₂O₄）=0.05mol/L，則
      2NO₂（g）?N₂O₄（g）
開(kāi)始  0.2             0
轉(zhuǎn)化  0.1            0.05
平衡  0.1            0.05
該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{0.05}{0．{1}^{2}}$=5，
故答案為：5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握?qǐng)D象的應(yīng)用、K及速率的計(jì)算、平衡移動(dòng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意平衡移動(dòng)原理與圖象的結(jié)合，題目難度不大．