Question

(1)在100 ℃恒溫條件下將0.100 mol的N2O4充入體積為1 L的真空密閉容器中，發(fā)生反應：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0。隔一定時間對該容器內的物質進行分析，得到如下數據：

t/s c/(mol·L－1)	0	20	40	60	80	100
c(N2O4)/(mol·L－1)	0.100	a	0.5b	0.4b
c(NO2)/(mol·L－1)	0	0.060	b	c1	c2	c3

 

請回答下列問題：

①表中a＝________，在0～20 s內N2O4的平均反應速率為_______mol·(L·s)－1。

②已知100 ℃時該反應的平衡常數為0.36，則表中b、c1、c2的大小關系為________，c3＝________mol·L－1，達到平衡時N2O4的轉化率為________________________________。

(2)室溫下，把SiO2細粉放入蒸餾水中，不斷攪拌，能形成H4SiO4溶液，反應原理如下：

SiO2(s)＋2H2O(l)??H4SiO4(aq)　ΔH

①寫出該反應的化學平衡常數K的表達式：____________________________。

②實際上，在地球的深處，由于壓強很大，固體、液體都會受到影響。在一定溫度下，在10 000 m以下的地球深處，上述反應的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移動”)，理由是_______________________________。

 

Answer 1

　(1)①0.070　1.5×10－3　②b＜c1＝c2(或c1＝c2＞b)　0.120　60%　(2)①K＝c(H4SiO4)　②正方向　由于固體、液體都會受到大氣壓強的影響，故此時K的表達式應為K＝，增大壓強時，平衡向正反應方向移動

【解析】　(1)根據表中數據和反應方程式可得(0.100－a)∶0.060＝1∶2，解得a＝0.070；由(0.100－0.5b)∶b＝1∶2，解得b＝0.100；由(0.100－0.4b)∶c1＝1∶2，解得c1＝0.120，此時＝0.36，即第60 s時反應已達平衡狀態(tài)。

(2)①由于情境陌生，在書寫化學平衡常數K的表達式時容易把水和二氧化硅寫上。仔細審題會發(fā)現二氧化硅是固體，由于H4SiO4溶液的濃度很小，水的濃度可看成常數，故K＝c(H4SiO4)。

②壓強增大，分析平衡移動的方向，注意在壓強很大的條件下，此時壓強對固體、液體的影響不能忽略不計。