题目内容

18．某温度下，在2L密闭容器中，发生NO2和N2O4之间的反应：N2O4（g）?2NO2（g），各物质的量随时间的变化关系如图所示，
请回答下列问题．
（1）该反应的正反应的△S＞0（填“＞0”或“＜0”）．
（2）曲线Y（填“X”或“Y”）表示NO2的物质的量随时间变化的曲线．
（3）平衡常数K=0.11．（保留到小数点后两位）
（4）若 t1=2min，反应开始至2min末Y的化学反应速率为0.15mol/（L•min）．
（5）若升高温度，则v（正）加快，v（逆）加快，（填“加快”或“减慢”），平衡多余   向正方向移动（填“正”或“逆”）．
（6）可做为本反应化学平衡状态标志的有①④⑥⑦⑧．
①单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2n molNO2
②NO2和N2O4的物质的量浓度之比为  2：1
③NO2、N2O4 的反应速率的比为 2：1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑦气体的压强不再变化
⑧气体的温度不再变化
（7）在测定NO2的相对分子质量时，下列条件下测定结果最接近理论值的是C．
A．温度130℃、压强3.03×105 Pa 
B．温度25℃、压强1.01×105Pa
C．温度130℃、压强5.05×104 Pa 
D．温度0℃、压强5.05×104 Pa．

分析 （1）根据该反应正反应为气体体积增大的反应分析；
（2）根据物质的量的变化量之比等于计量数之比分析；
（3）根据平衡常数K=$\frac{c（NO{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（N{\;}_{2}O{\;}_{4}）}$计算；
（4）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率，结合图象计算相关物理量；
（5）若升高温度正逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动；
（6）根据可逆反应处于平衡状态时，正逆反应速率相等、组成不变等特征判断；
（7）在测定NO2的相对分子质量时，则使平衡向正反应方向进行即可使测定结果最接近理论值，据此判断．

解答 解：（1）因为该反应正反应为气体体积增大，所以△S＞0，故答案为：＞0；
（2）由方程式N2O4（g）?2NO2（g），可知反应中NO2 的物质的量变化较大，则Y表示NO2的物质的量随时间的变化曲线，故答案为：Y；
（3）根据图象可知平衡时，N2O4的浓度为$\frac{0.7}{2}$=0.35mol/L，2NO2的浓度为$\frac{0.4}{2}$=0.2mol/L，所以平衡常数K=$\frac{c（NO{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（N{\;}_{2}O{\;}_{4}）}$=$\frac{0.2{\;}^{2}}{0.35}$=0.11，故答案为：0.11；
（4）根据图象v（NO2）=$\frac{\frac{1.0-0.4}{2}}{2}$=0.15mol/（L•min），故答案为：0.15mol/（L•min）；
（5）升高温度，v（正）加快，v（逆）加快，平衡向吸热反应方向即正方向移动，故答案为：加快；加快；
正；
（6）①单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2n molNO2，则正逆反应速率相等，说明达平衡状态，故正确；
②NO2和N2O4的物质的量浓度之比为 2：1，未体现正与逆的关系，故错误；
③NO2、N2O4 的反应速率的比为 2：1，未体现正与逆的关系，故错误；
④混合气体的颜色不再改变，则二氧化氮的浓度不变，说明达平衡状态，故正确；
⑤混合气体前后质量不变，体积也不变，所以密度一直不变，则混合气体的密度不再改变未体现正与逆的关系，故错误；
⑥混合气体前后质量不变，物质的量在变，所以平均相对分子质量一直在变，所以合气体的平均相对分子质量不再改变，说明达平衡状态，故正确；
⑦容器内压强不再发生变化，说明达平衡状态，故正确；
⑧该反应为吸热反应，所以气体的温度不再变化说明达平衡状态，故正确；
故选：①④⑥⑦⑧；
（7）在测定NO2的相对分子质量时，则使平衡向正反应方向进行即可使测定结果最接近理论值，又该反应为气体体积增大的吸热反应，所以使平衡向正反应方向进行即高温低压，故选：C．

点评 本题考查较为综合，题目难度中等，注意把握化学反应速率以及化学平衡的基本知识即可解答该题．

练习册系列答案
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④CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H1CaO（s）+H2O（l）═Ca（OH）2（s）△H2
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7．按要求写出方程式．
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（2）Ba（OH）2+H2SO4（写出离子方程式）2H++SO42-+Ba2++2OH-═2H2O+BaSO4↓
（3）Na2CO3（写出电离方程式）Na2CO3=2Na++CO32-
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（2）写出BC段所表示反应的离子方程式：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O．
（3）由B到C点变化过程中消耗硝酸的体积为20mL．
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