Question

在一體積為1L的容器中，通入一定量的N₂O₄，在100℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)，N₂O₄ 2NO₂-Q（Q＞0），其N₂O₄ 和NO₂ 濃度變化如圖如示．
（1）上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為______，升高溫度K值______（填“增大”、“減小”或“不變”）]
（2）在0-60s這段時(shí)間內(nèi)，四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為______mol/L．s
（3）120℃時(shí)，在相同的容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖

①該溫度時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是______，C₁的數(shù)值______0.04（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②反應(yīng)在60-80s間平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，可能的原因是______
（A） 使用催化劑    （B） 減少N₂O₄的濃度
（3）減小體系壓強(qiáng)   （D） 增加NO₂的濃度．

Answer 1

【答案】分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)指生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)移動(dòng)；
（2）由圖可知，在0-60s這段時(shí)間內(nèi)，四氧化二氮的濃度變化量為0.06mol/L，根據(jù)v=計(jì)算v（N₂O₄）；
（3）①由表知，40s、60s時(shí)N₂O₄的濃度不變、NO₂的濃度不變，說明從40s～60s處于平衡狀態(tài)；
開始四氧化二氮的濃度為0.1mol/L，由（1）中圖可知，100℃時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡，四氧化二氮的濃度為0.04mol/L，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)移動(dòng)，四氧化二氮的濃度減�。�
②結(jié)合NO₂的濃度，根據(jù)外界條件對平衡的影響具體分析．
解答：解：（1））化學(xué)平衡常數(shù)指生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，所以，該反應(yīng)平衡常數(shù)k=；
該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)移動(dòng)，所以平衡常數(shù)k值增大．
故答案為：；增大；
（2）由圖可知，在0-60s這段時(shí)間內(nèi)，四氧化二氮的濃度變化量為（0.1mol/L-0.04mol/L）=0.06mol/L，
60s內(nèi)，四氧化二氮的平均反應(yīng)速率v（N₂O₄）==0.001mol/（L?s）．
故答案為：0.001mol/（L?s）；
（3）①由表知，40s、60s時(shí)N₂O₄的濃度不變、NO₂的濃度不變，說明從40s～60s處于平衡狀態(tài)；
兩個(gè)溫度下，開始四氧化二氮的濃度都為0.1mol/L，由（1）中圖可知，100℃時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡，四氧化二氮的濃度為0.04mol/L，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)移動(dòng)，四氧化二氮的濃度減小，即C₁小于0.04mol/L，故答案為：40s～60s；小于；
②反應(yīng)在60-80s間平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，
（A） 使用催化劑，不影響平衡移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
（B） 減少N₂O₄的濃度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，結(jié)合由（1）中圖可知，平衡時(shí)四氧化二氮的濃度應(yīng)小于0.04mol/L，比C₁還要小，故B錯(cuò)誤；
（C）減小體系壓強(qiáng) 平衡向體積增大方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
（D）增加NO₂的濃度，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，四氧化二氮的濃度增大，故D正確；
故答案為：D．
點(diǎn)評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)等，難度中等，（3）中②判斷時(shí)易忽略濃度．