Question

【题目】（1）已知2NO2（红棕色）N2O4（无色）可以同时相互转化，①在密封有NO2的玻璃瓶中，升高温度，颜色加深，问NO2转化为N2O4是一个__________（填“吸热”或“放热”）反应；②在一个恒温恒压容器中，通入稀有气体。颜色_______（填“变深”、“变浅”或“不变”），平衡________移动（填“正向”、“逆向”或“不”下同）；③在一个密闭恒容体系中，增大NO2的量，会引起NO2转化率________（填“增大”、“减小”或“不变”），颜色_______，再通入稀有气体增大压强，平衡________移动，颜色_________。

（2）用焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)_______Kc(B) （填 “﹥”、“<”或“﹦”）。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_____（填“A”或“B”或“C”）点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______（Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

Answer 1

【答案】 放热 变浅 逆向 增大 变深 不 不变 = A 2

【解析】（1）①在密封有NO2的玻璃瓶中，升高温度，颜色加深，这说明平衡向逆反应方向进行，所以NO2转化为N2O4是一个放热反应；②在一个恒温恒压容器中，通入稀有气体，容器的容积一定增大，气体的浓度减小，所以颜色变浅，正反应体积减小，则平衡逆向移动；③在一个密闭恒容体系中，增大NO2的量，浓度增大，平衡向正反应方向进行，NO2转化率增大，但平衡后二氧化氮浓度仍然比原来大，因此颜色变深，再通入稀有气体增大压强，由于浓度不变，所以平衡不移动，颜色不变。

（2）①A、B两点温度相等，所以化学平衡常数相等；②由方程式可知正反应气体体积减小，增大压强，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，A、B、C中A点压强最小，所以转化率最高；③设生成二氧化碳2x mol，则根据方程式可知：

2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)

起始量（mol）1 0 0

转化量（mol）2x x 2x

平衡量（mol）1-2x x 2x

C点时NO2和CO2浓度相等，则1-2x=2x，解得：x=0.25，由于C点时NO2和CO2浓度相等，则NO2和CO2的分压也相等，即Kp（NO2）=Kp（CO2），Kp（C）=Kp2(CO2)Kp(N2)/Kp2(NO2)=Kp（N2）=10MPa×0.25/(0.5+0.25+0.5)=2MPa。