Question

(1)在100 ℃恒温条件下将0.100 mol的N2O4充入体积为1 L的真空密闭容器中，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0。隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

t/s c/(mol·L－1)	0	20	40	60	80	100
c(N2O4)/(mol·L－1)	0.100	a	0.5b	0.4b
c(NO2)/(mol·L－1)	0	0.060	b	c1	c2	c3

 

请回答下列问题：

①表中a＝________，在0～20 s内N2O4的平均反应速率为_______mol·(L·s)－1。

②已知100 ℃时该反应的平衡常数为0.36，则表中b、c1、c2的大小关系为________，c3＝________mol·L－1，达到平衡时N2O4的转化率为________________________________。

(2)室温下，把SiO2细粉放入蒸馏水中，不断搅拌，能形成H4SiO4溶液，反应原理如下：

SiO2(s)＋2H2O(l)??H4SiO4(aq)　ΔH

①写出该反应的化学平衡常数K的表达式：____________________________。

②实际上，在地球的深处，由于压强很大，固体、液体都会受到影响。在一定温度下，在10 000 m以下的地球深处，上述反应的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移动”)，理由是_______________________________。

 

Answer 1

　(1)①0.070　1.5×10－3　②b＜c1＝c2(或c1＝c2＞b)　0.120　60%　(2)①K＝c(H4SiO4)　②正方向　由于固体、液体都会受到大气压强的影响，故此时K的表达式应为K＝，增大压强时，平衡向正反应方向移动

【解析】　(1)根据表中数据和反应方程式可得(0.100－a)∶0.060＝1∶2，解得a＝0.070；由(0.100－0.5b)∶b＝1∶2，解得b＝0.100；由(0.100－0.4b)∶c1＝1∶2，解得c1＝0.120，此时＝0.36，即第60 s时反应已达平衡状态。

(2)①由于情境陌生，在书写化学平衡常数K的表达式时容易把水和二氧化硅写上。仔细审题会发现二氧化硅是固体，由于H4SiO4溶液的浓度很小，水的浓度可看成常数，故K＝c(H4SiO4)。

②压强增大，分析平衡移动的方向，注意在压强很大的条件下，此时压强对固体、液体的影响不能忽略不计。