(2013?黄冈模拟)已知:N2O4(g)?2NO2(g)△H=+57.20kJ?mol-1.在10℃时,将0.100mol N2O4气体充入lL

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-08
2NO2(g)==N2O4(g)△H=-57.20kJ;mol-1。一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)=N2O4(g)达到平衡。

a

A.恒温恒容,再充入NO2,达到新平衡时,NO2的体积分数增大
错。由于是恒温恒容,再充入NO2,压强增大,达到新平衡时,比原平衡有更多的NO2转化为N2O4,NO2的体积分数减小。
B.恒温恒容,再充入N2,达到新平衡时,容器内颜色变浅
错。由于体积不变,加入N2后,平衡不移动,NO2有浓度不变,颜色不变。
C.恒温恒压,再充入N2O4,达到新平衡时,混合气体的平均相对分子质量增大
错。由于温度和压强不变,充入N2O4分解后,再建立新的平衡与原平衡是等效的,所以混合气体的平均相对分子质量不变。
D.恒温恒压,再充入Ar,达到新平衡时,NO2的转化率降低
对。由于压强不变,充手Ar,体积增大,平衡向生成NO2的方向移动,NO2的转化率降低。

D是正确的。

(1)N2O4(g)?2NO2(g),反应的平衡常数K=
c2(NO2)
c(N2O4)

20s时c(NO2)=0.060mol/L 
                 N2O4?2 NO2
浓度变化     0.030mol   0.060mol/L
c1=0.10mol/L-0.03mol/L=0.070mol/L;
由表可知,40s时,c(N2O4)=0.050mol/L,
                        N2O4?2 NO2
浓度变化:(0.1-0.05)mol/L     0.10mol/L
所以c2=0.10mol/L
所以c2>c1
故答案为:
c2(NO2)
c(N2O4)
;<;=;
(2)依据图表中物质的浓度在坐标系中描点画出变化图象,平衡状态(NO2)=0.120mol/L,c(N2O4)=0.10mol/L-0.060mol/L=0.04mol/L,得到的图象为:
,答:;
(3)由表可知,60s时反应达平衡,c(NO2)=0.120mol/L,
             N2O4?2 NO2
浓度变化:0.06mol/L     0.120mol/L

V(N2O4)=
0.060mol/L
60s
=0.001mol/(L?s);
故答案为:0.001mol/(L?s);
(4)依据平衡浓度计算平衡常数,结合化学平衡三段式列式计算;
               N2O4?2 NO2
起始量(mol/L) 0.10    0
变化量(mol/L) 0.06    0.12
平衡量(mol/L)  0.04     0.12
K=
0.122
0.04
=0.36
若起始时充入N02气体0.200mol,设消耗二氧化氮物质的量浓度为x,2 NO2=N2O4 ,K=
1
0.36

                   2 NO2=N2O4
起始量(mol/L)     0.200    0
变化量(mol/L)     x        0.5x
平衡量(mol/L)   0.200-x    0.5x
K=
.5x
(0.200?x)2
=
1
0.36

x=0.08mol/L
则达到平衡时N02气体的转化率=
0.08mol/L
0.20mol/L
×100%=40%
  2 NO2=N2O4   反应是气体体积减小的放热反应,依据化学平衡原理分析选项,增大二氧化氮转化率的条件;
A.减小NO2的浓度,平衡逆向进行,二氧化氮转化率减小,故A不符合;   
B.降低温度,平衡正向进行,二氧化氮转化率增大,故B符合;    
C.增加NO2的浓度,恒容容器中相当于增大压强,平衡正向进行,二氧化氮转化率增大,故C符合;   
D.升高温度,平衡逆向进行,二氧化氮转化率减小,故D不符合;
E.再充入一定量的He,总爱增大,气体分压不变,平衡不变,二氧化氮转化率不变,故E不符合;
故答案为:40%;BC;
(5)升高温度平衡向逆反应进行,平衡时二氧化氮的含量增大,温度越高反应速率越快,到达平衡的时间越短,据此作出二氧化氮含量与时间关系草图为,由图可知,t1时刻a1=a2,t1时刻之前a1>a2,t1时刻之后a1<a2,故答案为:D.

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