Question

(14分) 在温度为373K时，将0.400 mol无色的N₂O₄气体通入4 L抽空

的密闭容器中，立刻出现红棕色，直至建立N₂O₄ 2NO₂   的平

衡。右图是隔一定时间测定到的N₂O₄的浓度（纵坐标为N₂O₄的浓度，

横坐标为时间）（1）该反应的化学平衡常数表达式为K =              。此温度下,K值=       。

（2）计算在0至20秒时间内，NO₂的平均生成速率为         mol•L^－1•s^－1。

（3）下表是不同温度下测定得到的该反应的化学平衡常数。

T/ K	323	373
K值	0.022	？

据此可推测该反应（生成NO₂）是        反应（选填“吸热”或“放热”）。

 （4）若其他条件不变，反应在373K时达到平衡后，将N₂O₄和NO₂的浓度都增加至0.4mol/L，平衡将向         （填“正”或“逆”）反应方向移动。

(5) 反应在373K时达到平衡时，N₂O₄的转化率=_________________,若将反应容器的容积缩小为原来的一半，则N₂O₄的转化率将_________(选填“增大”，“减小”或“不变”)

Answer

(1)K =  ；K值= 0.36     。（1）0.003mol•L－1•s－1。

 （3）  吸热 反应（填“吸热”或“放热”）。 （4）向  逆 （填“正”或“逆”）反应方向移动。

（5）60%，减小

【解析】考查可逆反应的有关

（1）在一定条件下，当可逆反应达到化学平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，称为化学平衡常数。所以该反应的平衡常数表达式为K =。根据图像可知，平衡时N2O4的浓度为0.040mol/L，起始时N2O4的浓度为0.100mol/L，所以其浓度变化量为0.060mol/L，因此平衡时NO2的浓度为0.12mol/L。所以平衡常数为。

（2）根据图像可知，20s时N2O4的浓度为0.070mol/L，所以其浓度变化量为0.030mol/L，因此此时NO2的浓度为0.06mol/L。所以NO2的反应速率为。

（3）根据平衡常数的数值可知温度越高，平衡常数越大，所以正反应是吸热反应。

（4）若N2O4和NO2的浓度都是0.4mol/L，则此时＞0.36，这说明此时逆反应速率大于正反应速率，反应向逆反应方向移动。

（5）根据（1）可知N2O4的转化率为。因为反应是体积增大的可逆反应，所以增大压强，平衡向逆反应方向移动，转化率减小。