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在温度为373K时,将0.100mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中,立刻出现红棕色,直至建立N2O42NO2的平衡。下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)计算在20至40秒时间内,NO2的平均生成速率为            mol?L­-1?S­ -1
(2)①该反应的化学平衡常数表达式为               
②求该温度下平衡常数的值。(写出计算过程,下同)
(3)求达到平衡状态时N2O4的转化率。
(4)求平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为多少?(最简整数比)。
(1)0.002(2分)(2)①K= C2(NO2)/C(N2O4) (2分) ②0.36(2分)
(3)60%(2分) (4)8:5(2分)

试题分析:(1)由图象可知,20至40秒时间内N2O4的浓度由0.07mol/L减小为0.050mol/L,
则其反应速率为(0.07mol/L?0.05mol/L)÷20s=0.001mol/(L.s),由反应速率之比等于化学计量数之比,则NO2的反应速率为0.001mol/(L.s)×2=0.002mol/(L.s),故答案为:0.002;
(2)①平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K=,故答案为:K=
②根据图像可知反应到60s时达到平衡状态,平衡时消耗N2O4的浓度为0.100mol/L-0.040mol/L=0.060mol/L,所以根据方程式可知生成NO2的浓度为0.060mol/L×2=0.120mol/L,因此平衡常数K==0.036;
(3)根据以上分析可知达到平衡状态时N2O4的转化率为×100%=60%;
(4)根据阿伏加德罗定律可知平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为=8:5。
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:不详 题型:计算题

(8分)某温度时,在0.5L密闭容器中某一反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析求得:

(1)该反应的化学方程式为______________________________。
(2)反应开始至4min时,B的平均反应速率为____________。
(3)平衡时A的转化率为________。第4min时,正逆反应速率的大小关系为:υ(正)___υ(逆)(填“>”、“<”或“=”,下同),第8min时,υ(正)___υ(逆)。

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(8分)向200mL 6mol·L-1盐酸中加入一定量的纯净CaCO3,产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示(气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题:
(1)设OE段的反应速率为v1,EF段的反应速率为v2
FG段的反应速率为v3,则 影响v1、v2、v3反应速率的因素是                                      ;
(2)为了减缓上述反应的速率,欲向该溶液中加入下列物质,你认为可行的是            (填字母)  
A.蒸馏水B.氯化钾固体C.氯化钠溶液D.浓盐酸
(3)加入CaCO3的质量为           。
(4)若反应过程中溶液体积的变化忽略不计,则EF段用盐酸表示的化学反应速率V(HCl)=______。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

硫的化合物在生产和科研中发挥着重要作用。
(1)SO2Cl2常用于制造医药品、染料、表面活性剂等。已知:SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g) △H=+97.3 kJ·mol-1。某温度时向体积为1 L的恒容密闭容器中充入0. 20mol SO2Cl2,达到平衡时,容器中含0.18mol SO2,则此过程反应吸收的热量为_____ kJ,该温度时反应的平衡常数为_____。将上述所得混合气体溶于足量BaCl2溶液中,最终生成沉淀的质量为_______。
(2)工业上制备硫酸的过程中存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1,400℃,1.01×105Pa,向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量 SO2和O2,n(SO3)和n(O2)随时间的变化曲线如图所示。

①0~20min反应的平均速率υ(O2)=___________。
②下列叙述正确的是              
a.A点υ正(SO2)>υ逆(SO2)
b.B点处于平衡状态
c.C点和D点n(SO2)相同
d.其它条件不变,500℃时反应达平衡,n(SO3)比图中D点的值大
(3)工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液,当溶液pH约为6时,Na2SO3溶液吸收SO2的能力显著下降,应更换吸收剂。此时溶液中c (SO32)的浓度是0.2 mol·L-1,则溶液中c(HSO3)是__mol·L-1

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图的所示.下列描述正确的是                (  )
A.从反应开始到10 s末,用Z表示的反应速率为0.158 mol/(L·s)
B.从反应开始到10 s末,用X表示的反应速率为0.79 mol/(L·s)
C.从反应开始到10 s末,Y的转化率为79.0%
D.该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)=Z(g)

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4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10 L密闭容器中进行,10s后,水蒸气的物质的量增加了0.60 mol,则此反应的平均速率υ(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为
A.υ(NH3)=0.0060 mol/(L·s)
B.υ(NO)=0.0040 mol/(L·s)
C.υ(O2)=0.0060 mol/(L·s)
D.υ(H2O)=0.036 mol/(L·min)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在恒温条件下,将气体X、Y充入2 L密闭容器中反应生成气体Z。若各气体的物质的量随时间变化曲线如图所示,下列描述正确的是
A.前10s内 v(X)=0.08mol·L-1·s-1
B.该反应的平衡常数K= 4
C.平衡时X、Y的转化率相同
D.达到平衡后,将容器体积扩大为 4 L,平衡向逆反应方向移动

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

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A.该条件下此反应的化学平衡常数约为0.91
B.A的平均反应速率为0.3mol/(L·s)
C.B的转化率为60%
D.若混合气体的密度不再改变时,该反应不一定达到平衡状态

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

某温度时,在2 L容器中,某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,由图中数据分析得:

(1)在4 min末时,A、B的物质的量浓度c(A)    c(B),从0~4 min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)    Δc(B)(以上填“>”“<”或“=”)。 
(2)从反应开始至4 min时,A的平均反应速率为  。 
(3)该反应的化学方程式为 。 

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