Question

5．N₂O₃是硝酸的酸酐，在一定条件下可由4NO₂（g）+O₂（g）?2N₂O₃（g）△H＜0合成．T₁℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入NO₂和O₂，部分实验数据如下表：

时间/s	0	5	10	15
c（NO2）mol/L	4.00	2.52	2.00	c3
c（O2）mol/L	1.00	c1	c2	0.50

下列说法不正确的是（　　）

• A． 5s内O₂的反应速率为0.074mol/L•s）
• B． T₁℃时平衡常数为0.125，平衡时NO₂和O₂的转化率均为50%
• C． T₁℃时平衡常数为K₁，T₂℃时平衡常数为K₂，若T₁＞T₂，则K₁＜K₂
• D． 其它条件不变，将容器的体积的压缩到原来的一半，则重新达到平衡时c（N₂O₃）＜2mol/L

Answer 1

分析 A．根据v=$\frac{△c}{△t}$计算5s内NO₂表示的速率，再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（O₂）；
B．10s时NO₂的浓度变化量为4mol/L-2mol/L=2mol/L，则此时氧气浓度变化量为$\frac{1}{4}$×2mol/L=0.5mol/L，此时氧气浓度为1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，与15s时氧气的浓度相等，故10s时反应到达平衡，再计算平衡时N₂O₃的浓度，代入平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{3}）}{{c}^{4}（N{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$计算，反应物转化率=$\frac{浓度变化量}{起始浓度}$×100%；
C．平衡常数只受温度影响，该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，化学平衡常数减小；
D．根据B可知原平衡时N₂O₃的浓度，到平衡后其它条件不变，将容器的体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，压强增大一倍，平衡向正反应方向移动．

解答 解：A．5s内NO₂的浓度变化量为4mol/L-2.52mol/L=1.48mol/L，故v（NO₂）=$\frac{1.48mol/L}{5s}$=0.296mol/（L•s），速率之比等于化学计量数之比，则v（O₂）=$\frac{1}{4}$v（NO₂）=$\frac{1}{4}$×0.296mol/（L•s）=0.074mol/L•s），故A正确；
B.10s时NO₂的浓度变化量为4mol/L-2mol/L=2mol/L，则此时氧气浓度变化量为$\frac{1}{4}$×2mol/L=0.5mol/L，此时氧气浓度为1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，与15s时氧气的浓度相等，故10s时反应到达平衡，平衡时N₂O₃的浓度为2×0.5mol/L=1mol/L，则该温度下平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{3}）}{{c}^{4}（N{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{{1}^{2}}{{2}^{4}×0.5}$=0.125，平衡时NO₂的转化率均为$\frac{2mol/L}{4mol/L}$×100%=50%、O₂的转化率均为$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}$×100%=50%，故B正确；
C．平衡常数只受温度影响，该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，平衡常数减小，若温度T₁＞T₂，则平衡常数K₁＜K₂，故C正确；
D．由B中计算可知原平衡时c（N₂O₃）=1mol/L，达到平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，若平衡不移动，则c（N₂O₃）=2mol/L，但压强增大一倍，平衡向正反应方向移动，则c（N₂O₅）＞2mol/L，故D错误，
故选D．

点评 本题考查化学反应速率计算、化学平衡影响因素、化学平衡平衡常数计算及影响因素等，难度中等，注意理解掌握外界条件对平衡移动的影响．