Question

17．NO₂和N₂O₄之间发生反应：2NO₂?N₂O₄（g），一定温度下，体积为2L的密闭容器中，各物质的物质的量随时间变化的关系如图所示．回答下列问题
（1）曲线Y（填“X”或“Y”）表示NO₂的物质的量随时间变化关系曲线．
（2）若上述反应在甲、乙两个容器中进行，分别测得甲中v（NO₂）=0.3mol•L^-1•min^-1，乙中v（N₂O₄）=0.2mol•L^-1•min^-1，则乙中反应更快．
（3）在0到1min中内用X表示该反应的速率是0.1mol/（L．min），该反应最大限度时，Y的转化率60%，计算该反应的平衡常数是8.75．

Answer 1

分析 （1）根据图知，1min时△n（X）=（0.7-0.4）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.4）mol=0.6mol，X、Y的计量数之比=0.3mol：0.6mol=1：2；
（2）同一化学反应中，用不同物质表示反应速率之比等于化学计量数之比，把不同物质转化为同一种物质，数值大的反应速率快，注意单位必须相同；
（3）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（X）；该反应达限度时，消耗的Y为0.6mol，转化率=$\frac{物质的量变化量}{起始物质的量}$×100%；计算平衡时各组分浓度，再根据K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$计算平衡常数．

解答 解：（1）根据图知，1min时△n（X）=（0.7-0.4）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.4）mol=0.6mol，X、Y的计量数之比=0.3mol：0.6mol=1：2，所以曲线Y表示NO₂的物质的量随时间变化关系曲线，
故答案为：Y；
（2）甲中v（NO₂）=0.3mol•L^-1•min^-1，乙中v（N₂O₄）=0.2mol•L^-1•min^-1，则乙中v（NO₂）=2v（N₂O₄）=0.4mol•L^-1•min^-1，所以乙的反应速率较快，
故答案为：乙；
（3）在0到1min中内用X表示该反应的速率=$\frac{\frac{0.6mol-0.4mol}{2L}}{1min}$=0.1mol/（L．min）；
该反应达限度时，Y的转化率=$\frac{0.6mol}{1.0mol}×100%$=60%；
平衡常数K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$=$\frac{\frac{0.7}{2L}}{（\frac{0.4}{2}）^{2}}$=8.75，
故答案为：0.1mol/（L．min）；60%；8.75．

点评 本题考查化学平衡有关计算，侧重考查学生分析计算能力，会进行化学反应速率快慢比较，比较时单位必须相同．