Question

【題目】(1)一定溫度下，在恒容密閉容器中NO2與O2反應(yīng)為4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)。(不考慮NO2的分解 ) 若已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則K550℃___K350℃，（填“大于” “等于”或“小于”）。反應(yīng)達(dá)平衡后，若再通入一定量NO2，則平衡常數(shù)K將_______，NO2的轉(zhuǎn)化率______。（填“增大”“減小”或“不變”）

(2)若初始時(shí)在恒容密閉容器中加入N2O5，下表為N2O5分解反應(yīng)在一定溫度下不同時(shí)間測(cè)得N2O5濃度的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

t/s	0	500	1000
c(N2O5) mol/L	5.00	3.25	2.48

①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=____________。

②1000s內(nèi)N2O5的分解速率為：_____________。

③若每有1 mol N2O5分解，吸收Q kJ的熱量，寫出該分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____。

④能使4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是（_______）

a.及時(shí)分離出N2O5 b.適當(dāng)提高溫度 c.增大O2濃度 d.選擇高效催化劑

Answer 1

【答案】小于 不變 減小 0.00252mol/(Ls) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+2Q kJmol-1 c

【解析】

(1)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小；若再通入一定量NO2，二氧化氮轉(zhuǎn)化率減小，平衡常數(shù)只隨溫度變化，溫度不變平衡常數(shù)不變；

(2)①依據(jù)化學(xué)方程式書寫平衡常數(shù)；

②依據(jù)反應(yīng)速率概念計(jì)算應(yīng)用；

③每有1mol N2O5分解，吸收Q kJ的熱量，分解2mol N2O5分解，吸收2Q kJ的熱量，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出熱化學(xué)方程式；

④依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理和反應(yīng)特征分析。

(1)一定溫度下，在恒容密閉容器中NO2與O2反應(yīng)為4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)，不考慮NO2的分解，已知該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)平衡移動(dòng)原理：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，所以K550℃<K350℃；若再通入一定量NO2，增大反應(yīng)物的濃度，可以透過其它反應(yīng)物氧氣的平衡轉(zhuǎn)化率，但二氧化氮本身的轉(zhuǎn)化率減小；由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)就不變；

(2)①化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度的冪次方乘積與反應(yīng)物平衡濃度的冪次方乘積的比，所以反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=；

②1000s內(nèi)N2O5的消耗物質(zhì)的量濃度=5.00mol/L-2.48mol/L=2.53mol/L，故N2O5的分解速率==0.00252mol/(Ls)；

③每有1mol N2O5分解，吸收Q kJ的熱量，分解2mol N2O5分解，吸收2Q kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+2Q kJmol-1；

④能使4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；

a.及時(shí)分離出N2O5，平衡正向進(jìn)行，但由于物質(zhì)的濃度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減小，a不符合題意；

b.適當(dāng)提高溫度，反應(yīng)速率增大，由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，b不符合題意；

c.增大O2濃度，反應(yīng)速率增大，平衡正向進(jìn)行，c符合題意；

d.選擇高效催化劑，增大反應(yīng)速率，但由于對(duì)正、逆反應(yīng)速率影響相同，因此不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，d不符合題意；

故合理選項(xiàng)是c。