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
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的关系如下表：
请回答下列问题： （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1 mol 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，得到如下数据：
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）＝ 。 |
参考解答
456***126
2025-04-17 03:49:47
（1） （1分） （2） 吸热（2分） （3） B （2分）（4）①1.60 （2分） ②42.9% 或0.429（2分） ③0.008 mol·L-1·S-1（2分） |
试题分析：（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的化学方程式可知，该反应的平衡常数表达式K＝ 。（2）根据表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大。这说明升高温度平衡向正反应方向移动，因此正方应是吸热反应。 （3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此可以判断。A、密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此密度始终是不变，所以容器内混合气体密度不变不能说明反应达到平衡状态，A不正确；B、混合气体中c（NO2）不变可以说明反应得到平衡状态，B正确；C、根据反应式可知，0.5mol N2O4分解的同时一定有1 mol NO2生成，所以不能说明反应达到平衡状态，C不正确，答案选B。 （4）①根据表中数据可知，反应进行到20s时NO2的物质的量是0.96mol所以消耗N2O4的物质的量是0.96mol÷2＝0.48mol，则剩余N2O4的物质的量＝2.80mol－0.48mol＝2.32mol，即A＝2.32mol。从20s进行到40s消耗N2O4的物质的量＝2.32mol－2.00mol＝0.32mol，所以生成NO2的物质的量＝0.32mol×2＝0.64mol，则b＝0.96mol＋0.64mol＝1.60mol，即b＝1.60mol。 ②根据表中数据可知，反应进行到80s时NO2的物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，此时消耗N2O4的物质的量＝2.40mol÷2＝1.20mol，所以N2O4的转化率＝  ×100%＝42.9%。③20s～40s内消耗N2O4的浓度＝0.32mol÷2L＝0.16mol/L，所以用N2O4表示的平均反应速率υ（N2O4）＝0.16mol/L÷20s＝0.008 mol·L-1·S-1。 |
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