Question

在体积固定的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂O₄（g）?2NO₂（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如表，请回答下列问题：

t/℃	80	100	120
K	1.80	2.76	3.45

（1）该反应的化学平衡常数表达式K=

 

．
（2）该反应为

 

反应（填“吸热”或“放热”）．
（3）判断该反应达到化学平衡状态的依据是

 

．
A．容器内混合气体密度不变
B．混合气体中c（NO₂）不变
C．0.5mol N₂O4分解的同时有1mol NO₂生成
（4）在80℃时，将2.80molN₂O₄气体充入2L固定容积的密闭容器中，一段时间后对该容器内的物质进行分析，得到如表数据：

时间（s） N（mol）	0	20	40	60	80	100
n（N2O4）	2.80	a	2.00	c	d	1.60
n（NO2）	0	0.96	b	2.08	2.40	2.40

①b的值为

 

；
②N₂O₄的平衡转化率为

 

；
③20s～40s内用N₂O₄表示的平均反应速率υ（N₂O₄）=

 

．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,化学平衡建立的过程,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学方程式和平衡常数概念书写表达式；
（2）图表中平衡常数随温度变化和平衡移动原理分析反应能量变化；
（3）依据化学平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分浓度保持不变分析选项；
（4）依据化学平衡三段式列式，结合反应速率概念，转化率计算方法得到．

解答： 解：（1）N₂O₄（g）?2NO₂（g），其化学平衡常数K=

[NO2]2

[N2O4]

；
故答案为：

[NO2]2

[N2O4]

；
（2）图表中平衡常数随温度升高，平衡常数增大，说明平衡正向进行，正反应是吸热反应；
故答案为：吸热；
（3）反应是气体体积增大的吸热反应，依据化学平衡移动原理分析；
A．混合气体质量守恒，体积不变，容器内混合气体密度在反应过程中和平衡状态下不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．混合气体中c（NO₂）不变，是平衡的标志，故B正确；
C．0.5mol N₂O4分解的同时有1mol NO₂生成，是表示了反应正向进行，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
故答案为：B；
（4）①依据化学平衡三段式列式；
            N₂O₄（g）?2NO₂（g）
起始量（mol） 2.8        0
变化量（mol） 0.8        1.60
40s（mol）      2.0        1.60
b=1.60mol；
故答案为：1.60；
②图表中分析80s-100S达到平衡状态，N₂O₄的平衡转化率=

2.8mol-1.60mol

2.80mol

×100%=42.9%；
故答案为：42.9%；
③20s～40s内计算NO₂的反应速率=

1.60mol-0.96mol 2L

40s-20s

=0.016mol/L?s，速率之比等于化学方程式系数之比，用N₂O₄表示的平均反应速率υ（N₂O₄）=

1

2

υ（NO₂）=0.008mol/L?s；
故答案为：0.008 mol?L^-1?s^-1．

点评：本题考查了化学平衡影响因素，平衡标志的理解，平衡常数计算分析、反应速率、转化率概念的计算应用，掌握基础是关键，题目较简单．