Question

【題目】（1）已知2NO2（紅棕色）N2O4（無色）可以同時相互轉化，①在密封有NO2的玻璃瓶中，升高溫度，顏色加深，問NO2轉化為N2O4是一個__________（填“吸熱”或“放熱”）反應；②在一個恒溫恒壓容器中，通入稀有氣體。顏色_______（填“變深”、“變淺”或“不變”），平衡________移動（填“正向”、“逆向”或“不”下同）；③在一個密閉恒容體系中，增大NO2的量，會引起NO2轉化率________（填“增大”、“減小”或“不變”），顏色_______，再通入稀有氣體增大壓強，平衡________移動，顏色_________。

（2）用焦炭還原NO2的反應為：2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)，在恒溫條件下，1 mol NO2和足量C發生該反應，測得平衡時NO2和CO2的物質的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示：

①A、B兩點的濃度平衡常數關系：Kc(A)_______Kc(B) （填 “﹥”、“<”或“﹦”）。

②A、B、C三點中NO2的轉化率最高的是_____（填“A”或“B”或“C”）點。

③計算C點時該反應的壓強平衡常數Kp(C)=______（Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數）。

Answer 1

【答案】 放熱 變淺 逆向 增大 變深 不 不變 = A 2

【解析】（1）①在密封有NO2的玻璃瓶中，升高溫度，顏色加深，這說明平衡向逆反應方向進行，所以NO2轉化為N2O4是一個放熱反應；②在一個恒溫恒壓容器中，通入稀有氣體，容器的容積一定增大，氣體的濃度減小，所以顏色變淺，正反應體積減小，則平衡逆向移動；③在一個密閉恒容體系中，增大NO2的量，濃度增大，平衡向正反應方向進行，NO2轉化率增大，但平衡后二氧化氮濃度仍然比原來大，因此顏色變深，再通入稀有氣體增大壓強，由于濃度不變，所以平衡不移動，顏色不變。

（2）①A、B兩點溫度相等，所以化學平衡常數相等；②由方程式可知正反應氣體體積減小，增大壓強，平衡逆向移動，NO2的轉化率降低，A、B、C中A點壓強最小，所以轉化率最高；③設生成二氧化碳2x mol，則根據方程式可知：

2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)

起始量（mol）1 0 0

轉化量（mol）2x x 2x

平衡量（mol）1-2x x 2x

C點時NO2和CO2濃度相等，則1-2x=2x，解得：x=0.25，由于C點時NO2和CO2濃度相等，則NO2和CO2的分壓也相等，即Kp（NO2）=Kp（CO2），Kp（C）=Kp2(CO2)Kp(N2)/Kp2(NO2)=Kp（N2）=10MPa×0.25/(0.5+0.25+0.5)=2MPa。