Question

【题目】氮有不同价态的氧化物，如NO、N2O3、NO2等，它们在一定条件下可以相互转化。

（1）某温度下，在一体积可变的密闭容器中充入1molN2O3，发生反应N2O3NO2（g）+NO（g），达到平衡后，于t1时刻改变某一条件后，速率与时间的变化图象如图1所示，有关说法

正确的是____

A．t1时刻改变的条件是增大N2O3的浓度，同时减小NO2或NO的浓度

B．t1时刻改变条件后，平衡向正反应方向移动，N2O3的转化率增大

C．在t2时刻达到新的平衡后，NO2的百分含量不变

D．若t1时刻将容器的体积缩小至原容积的一半，则速率～时间图象与上图相同

（2）在1000K下，在某恒容容器中发生下列反应：2NO2（g）2NO（g）+O2（g），将一定量的NO2放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率α（NO2）随温度变化如图所示。

图2中a点对应温度下。已知NO2的起始压强P0为120kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数Kp=______（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（3）对于反应N2O4（g）2NO2（g），在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v（N2O4）=k1p（N2O4），v（NO2）=k2p2（NO2）．其中，k1、k2是与反应及温度有关的常数。相应的速率﹣压强关系如图所示：一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp间的关系是k1=_____；在图3标出点中，指出能表示反应达到平衡状态的两个点_____，理由是____________________________。

Answer 1

【答案】C 81kPa K2Kp B、D N2O4与NO2的消耗速率满足条件v（NO2）=2v（N2O4）

【解析】

（1）利用等效平衡分析；

（2）三行式法计算；

（3）根据平衡常数表达式计算；根据达到化学平衡后，正逆反应速率比等于化学计量数之比判断。

（1）A.由速率与时间的变化图象可知，t1时刻改变某一条件后，反应N2O3（g）NO2（g）+NO（g）正反应速率增大，逆反应速率减小，最后平衡速率与原平衡相等，则改变的条件是增大N2O3的浓度，由于T、P相等，则容器体积增大，导致NO2、NO的浓度减小，但达到新平衡后与原平衡等效，故A错误；

B.t1时刻改变的条件是增大N2O3的浓度，由于T、P相等，则容器体积增大，导致NO2、NO的浓度减小，但达到新平衡后与原平衡等效，N2O3的转化率不变，故B错误；

C.t1时刻改变的条件是增大N2O3的浓度，由于T、P一定，则容器体积增大，导致NO2、NO的浓度减小，但达到新平衡后与原平衡等效，NO2的百分含量不变，故C正确；

D.若t1时刻将容器的体积缩小至原容器的一半，则压强增大，正逆反应速率都增大，所以速率～时间图象与上图不同，故D错误；

答案：C；

（2）图中a点对应温度下，NO2的转化率是0.6，设原来NO2的物质的量为xmol，转化的物质的量为0.6xmol；

2NO2（g） 2NO（g）+O2（g）

开始 x 0 0

转化0.6xmol 0.6xmol 0.3xmol

平衡0.4xmol 0.6xmol 0.3xmol

则混合气体的物质的量=0.4xmol+0.6xmol+0.3xmol=1.3xmol，相同条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，所以反应后压强=×1.3xmol=156KPa，NO2的分压=156KPa×=48KPa，NO的分压=156KPa×=72KPa，O2的分压=156KPa×=36KPa；

化学平衡常数Kp===81；

答案：81；

（3）反应N2O4（g）2NO2（g），则化学平衡常数Kp=，当二者的反应速率之比等于其计量数之比，反应达到平衡，则v（NO2）：v（N2O4）=k2p2（NO2）：k1p（N2O4）=2：1，又化学平衡常数Kp==，所以K1=K2Kp，满足平衡条件v（NO2）=2v（N2O4）即为平衡点，B、D点的压强之比等于其反应速率之比为1：2，所以B、D为平衡点；

答案：K2Kp ；B、D；N2O4与NO2的消耗速率满足条件v（NO2）=2v（N2O4）。