Question

100℃时，在1L恒温恒容的密闭容器中，通入0.1 mol N 2 O 4 ，发生反应：N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g);△H=" +

100℃时，在1L恒温恒容的密闭容器中，通入0.1 mol N 2 O 4 ，发生反应：N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g);△H=" +57.0" kJ·mol -1 ，NO 2 和N 2 O 4 的浓度如图甲所示。NO 2 和N 2 O 4 的消耗速率与其浓度的关系如乙图所示， （1）在0～60s内，以N 2 O 4 表示的平均反应速率为 mol·L -1 ·s -1 。（2）根据甲图中有关数据，计算100℃时该反应的平衡常数K 1 = =0.36mol.L -1 .S -1 若其他条件不变，升高温度至120℃，达到新平衡的常数是k 2 ，则k 1 k 2 （填“＞”、“＜”或“＝”）。（3）反应进行到100s时，若有一项条件发生变化，变化的条件可能是 。A．降低温度 B．通入氦气使其压强增大 C．又往容器中充入N 2 O 4 D．增加容器体积（4）乙图中, 交点A表示该反应的所处的状态为 。A．平衡状态 B．朝正反应方向移动 C．朝逆反应方向移动 D．无法判断（5）已知N 2 (g)+2O 2 (g)=2NO 2 (g) △H=" +67.2" kJ·mol -1 N 2 H 4 (g)+O 2 (g)=N 2 (g)+2H 2 O(g) △H=" -534.7" kJ·mol -1 N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g) △H=" +57.0" kJ·mol -1 则2N 2 H 4 (g)+N 2 O 4 (g)=3N 2 (g)+4H 2 O(g) △H= kJ·mol -1

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Answer 1

（1）、10 -3  （2分）； （2）、c 2 NO 2 / c N 2 O 4 （或0.12 2 /0.04）（2分），＜（2分） （3）、A （4分） （4）、B（3分）       （5）、-1079.6   （3分，未写“-”号扣1分）

试题分析: （1）由甲图可知，在60s时，N 2 O 4 的浓度为0.04 mol·L -1 ，所以以N 2 O 4 表示的平均反应速率为v="(0.1-0.04)" mol·L -1 ÷60s="0.001" mol·L -1 ·s -1 。 （2）甲图可知在反应到60s时，反应物和生成物的浓度保持不变，所以此时反应达平衡，平衡常数K 1 =c 2 (NO 2 )/ c(N 2 O 4 )=0.12 2 /0.04=0.36mol.L -1 .S -1 ;因为该反应的焓变△H>0，所以是个放热反应，所以升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，k 1 <k 2 。 （3）从图像上来看，100s时，反应物浓度增大，生成物浓度减小，说明平衡逆向移动，所以这一改变的条件可能是降低温度，平衡逆向移动了，A正确；通入不反应的惰性气体对反应无影响，B错误；反应物和生成物的变化量之比为1:2，所以不是改变反应物和生成物的量，C错误；增大容器的体积，系统压强减小，各物质的浓度瞬间改变，且平衡正向移动，所以D错误；故选A。 （4）乙图中交点A表明此刻v(NO 2 )消耗= v(N 2 O 4 )消耗，但v(NO 2 )生成= 2v(N 2 O 4 )消耗，所以v(NO 2 )生成>v(NO 2 )消耗，所以反应正向进行，故选B。 （5）根据热化学方程式和盖斯定律可知，所求方程式=2×②+③-①，所以△H=2×△H 2 +△H 3 -△H 1 ="-1079.6" kJ·mol -1 。