Question

12．化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用．
（1）某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．
在lL密闭容器中加入0.1mol N₂和0.3mol H₂，实验①、②、③中c（N₂）随时间（t）的变化如图所示：
实验②从初始到平衡的过程中，该反应的平均反应速率v（NH₃）=0.008mol/（L．min）；与实验①相比，实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的E、C（填字母编号）．
A．增大压强     B．减小压强       C．升高温度       D．降低温度        E．使用催化剂
（2）已知NO₂与N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）．
T℃时，将0.40mol NO₂气体充入容积为2L的密闭容器中，达到平衡后，测得容器中c（N₂O₄）=0.05mol/L，则该反应的平衡常数K=5．

Answer 1

分析 （1）实验②从初始到平衡的过程中，c（N₂）减少0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，结合v=$\frac{△c}{△t}$及速率之比等于化学计量数之比计算；
实验②与实验①相比，起始量、平衡量相同，实验②中反应速率快；实验③与实验①相比，起始量相同，实验③中反应速率快，平衡时c（N₂）大；
（2）T℃时，将0.40mol NO₂气体充入容积为2L的密闭容器中，达到平衡后，测得容器中c（N₂O₄）=0.05mol/L，则
      2NO₂（g）?N₂O₄（g）．
开始  0.2             0
转化  0.1            0.05
平衡  0.1            0.05
结合K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比计算．

解答 解：（1）实验②从初始到平衡的过程中，c（N₂）减少0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，v（N₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.04mol/L}{10min}$=0.004mol/（L．min），由速率之比等于化学计量数之比可知，反应的平均反应速率v（NH₃）=0.004mol/（L．min）×2=0.008mol/（L．min）；
实验②与实验①相比，起始量、平衡量相同，实验②中反应速率快，则改变条件为使用催化剂，即选E；
实验③与实验①相比，起始量相同，实验③中反应速率快，平衡时c（N₂）大，该反应为气体体积减小、且放热反应液，则升高温度时反应速率增大、平衡逆向移动，c（N₂）增大，即选C，
故答案为：0.008mol/（L．min）；E；C；
（2）T℃时，将0.40mol NO₂气体充入容积为2L的密闭容器中，达到平衡后，测得容器中c（N₂O₄）=0.05mol/L，则
      2NO₂（g）?N₂O₄（g）
开始  0.2             0
转化  0.1            0.05
平衡  0.1            0.05
该反应的平衡常数K=$\frac{0.05}{0．{1}^{2}}$=5，
故答案为：5．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握图象的应用、K及速率的计算、平衡移动为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意平衡移动原理与图象的结合，题目难度不大．