Question

（8分）一定条件下向容积为20 L的密闭容器中充入1 mol NO₂气体，发生反应2NO₂ N₂O₄。反应中测得相关数据如下表所示：

反应时间/min	0	10	20	30	40	50
气体相对分子质量	46	57	64	69	69	69

(1)此条件下该反应的化学平衡常数K_c＝________。（填表达式）

(2)在50 min末，向容器中加入 mol NO₂，若要保持平衡不发生移动，则应加入N₂O₄________mol。

(3)若保持容器体积不发生变化，升高温度，则可得如图图像，据此判断该反应ΔH________0(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)若在体积不变的情况下，开始充入0.5 mol N₂O₄，则达到新平衡时N₂O₄的转化率α＝________。

 

Answer 1

（8分）（1）K_c＝c（N₂O₄）/c²（NO₂）（2） mol    (3)小于 　(4)33.3%

解析:(1) K_c＝c（N₂O₄）/c²（NO₂）

（2）由题知30 min化学反应已达平衡状态，此时气体相对分子质量为69，

1 molх46g mol^-/n=69，n=2/3 mol，

2NO₂ N₂O₄

起始：1mol     0

变化：a        0.5a

平衡：1mol-a   0.5a   1 mol- a + 0.5a=2/3 mol，a=2/3mol，

则平衡浓度c（NO₂）=1/60 mol/L，c（N₂O₄）=1/60mol/L， K_c＝60，则N₂O₄ 2NO₂的K=1/60。

(2) 向容器中加入 mol NO₂，若要保持平衡不发生移动，设此时加入N₂O₄为ymol，则c（NO₂）=（1/3+）/20mol/L，c（N₂O₄）=（1/3+y）/20mol/L，根据K_c＝60，得y=mol

（3）由图知，随温度的升高K_c减小，表明平衡逆向移动，即逆向是吸热反应，ΔH＜0；

（4）  N₂O₄ 2NO₂

起始：0.5mol      0

平衡：х           2х

变化：0.5-х        2х   K=（2х/20）²/（0.5-х/20）=1/60    х=1/6，则N₂O₄的转化率α＝1/6/0.5=33.3%