Question

80℃時(shí)，將0.40molN₂O₄氣體充入2L已經(jīng)抽空的固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，每隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間（s） n（mol）	0	20	40	60	80	100
n（N2O4）	0.04	0.28	0.20	a	b	c
n（NO2）	0.00	0.24	0.40	0.52	0.60	0.60

回答下列問題：
（1）上表中a=

 

．
（2）計(jì)算80℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

；保持溫度和體積不變，在平衡后的容器中再加入N₂O₄和NO₂各0.4mol，平衡將

 

移動(dòng)（填“正向”、“逆向”或“不移動(dòng)”）．
（3）對(duì)于反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，在溫度為T₁和T₂時(shí)，平衡體系中的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化（體積可變）的曲線如圖所示．下列說法正確的是

 

（用相應(yīng)的編號(hào)填寫）．
A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：C＞A
B．A、C兩點(diǎn)的氣體密度：A＜C
C．B、C兩點(diǎn)的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C
D．由狀態(tài)A到狀態(tài)B，可以用加熱的方法．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡三段式，結(jié)合圖表數(shù)據(jù)計(jì)算得到；
（2）圖標(biāo)分析可知80s反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度得到平衡常數(shù)，依據(jù)濃度商和平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向；
（3）N₂O₄（g）═2NO₂（g）△H=+57kJ?mol^-1，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)增大；增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)減小，結(jié)合圖象來分析解答．
A、A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快；
B、氣體質(zhì)量不變，壓強(qiáng)越大體積縮小，平衡逆向進(jìn)行；
C、BC點(diǎn)二氧化氮體積分?jǐn)?shù)相同，氣體物質(zhì)的量和混合氣體的總質(zhì)量不變，據(jù)此判斷；
D、壓強(qiáng)相同，升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)增大，A點(diǎn)NO₂的體積分?jǐn)?shù)大．

解答： 解：（1）結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算
               N₂O₄（g）═2NO₂（g）
起始量（mol）    0.4         0
變化量（mol）   0.26        0.52
平衡量（mol）   0.14        0.52
a=0.14；
故答案為：0.14；
（2）結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算
               N₂O₄（g）═2NO₂（g）
起始量（mol）    0.4         0
變化量（mol）   0.3        0.6
平衡量（mol）   0.1        0.6
平衡常數(shù)K=

( 0.6mol 2L )2

0.1mol 2L

=1.8mol/L；
保持溫度和體積不變，在平衡后的容器中再加入N₂O₄和NO₂各0.4mol此時(shí)濃度商=

[ (0.6+0.4)mol 2L ]2

0.4mol+0.1mol 2L

=1＜K=1.8，說明反應(yīng)正向進(jìn)行；
故答案為：1.8mol/L；正向；
（3）A．由圖象可知，A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，C的壓強(qiáng)大，則A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＜C，故A正確；
B．壓強(qiáng)越大，體積縮小平衡逆向進(jìn)行，A、C兩點(diǎn)的氣體密度：A＜C，故B正確；
C、由圖象可知，B、C兩點(diǎn)，二氧化氮體積分?jǐn)?shù)相同，混合氣體的總質(zhì)量不變，物質(zhì)的量不變，即平均相對(duì)分子質(zhì)量：A=C，故C錯(cuò)誤；
D、壓強(qiáng)相同，升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)增大，A點(diǎn)NO₂的體積分?jǐn)?shù)大，T₁＜T₂，由狀態(tài)A到狀態(tài)B，溫度降低，壓強(qiáng)不變，可以用降溫的方法，故D錯(cuò)誤；
故選AB．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡、平衡常數(shù)概念計(jì)算分析應(yīng)用，化學(xué)平衡的圖象，明確外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響及圖象中縱橫坐標(biāo)的含義、“定一議二”“先拐先平”原則即可解答，難度中等．