题目内容
【题目】氮有不同价态的氧化物,如NO、N2O3、NO2, N2O5等,它们在一定条件下可以相互转化。
(1)己知:2NO(g)+O2(g) =2NO2(g)△H1=-113kJ/mol
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H2=-199 kJ/mol
4NO (g)+O2(g) =2N2O5(g) △H4=-57 kJ/mol
则反应6NO2 (g)+O3(g)=3N2O5(g) △H=__________。
(2)某温度下.在一体积可变的密闭容器中充入1mol N2O3,发生反应N2O3NO2(g)+NO(g),达到平衡后,于t1时刻改变某一条件后,速率与时间的变化图像如图所示,有关说法正确的是__________
A.t1时刻改变的条件是增大N2O3的浓度,同时减小NO2或NO的浓度
B.t1时刻改变条件后,平衡向正反应方向移动,N2O3的转化率增大
C.在t2时刻达到新的平衡后,NO2的百分含量不变
D.若t1时刻将容器的体积缩小至原容积的一半,则速率~时间图像与上图相同
(3)在1000K下,在某恒容容器中发生下列反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),将一定量的NO2放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率α(NO2)随温度变化如图所示。图中a点对应温度下.己知NO2的起始压强P0为120kPa,列式计算该温度下反应的平衡常数Kp= __________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(4)对于反应N2O4(g)2NO2(g),在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p2 (NO2)。其中,k1、k2是与反应及温度有关的常数。相应的速率-压强关系如图所示:一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp间的关系是k1=____________;在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点__________,理由是__________。
【答案】(1)-228kJ·mol-1 ;
(2)C
(3)Kp= = = 0.625×120kPa=81kPa
(4)K2Kp;BD; 达到平衡时,N2O4与NO2的消耗速率满足条件v(NO2) = 2v(N2O4)
【解析】
试题分析:(1)己知:①2NO(g)+O2(g) =2NO2(g)△H1=-113kJ/mol
②NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H2=-199 kJ/mol
③4NO2 (g)+O2(g) =2N2O5(g) △H4=-57 kJ/mol
根据盖斯定律,将③×3+②×2-①,得12NO2 (g)+2O3(g)=6N2O5(g),△H=(-57 kJ/mol)×3+(-199 kJ/mol)×2-(-113kJ/mol)=-456kJ·mol-1,因此6NO2 (g)+O3(g)=3N2O5(g) △H=-228kJ·mol-1,故答案为:-228kJ·mol-1;
(2)A.t1时刻正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动,改变的条件是可能是充入N2O3,由于体积可变,最终平衡状态相同,故A错误;B.t1时刻改变条件后,平衡向正反应方向移动,N2O3的转化率不变,故B错误;C.在t2时刻达到新的平衡后,NO2的百分含量不变,故C正确;D.若t1时刻将容器的体积缩小至原容积的一半,平衡向逆反应方向移动,速率~时间图像与上图不同,故D错误;故选C。
(3) 2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
起始 P0 0 0
反应 0.6P0 0.6P0 0.3P0
平衡 0.4P0 0.6P0 0.3P0
Kp= = = 0.625×120kPa=81kPa,故答案为:81kPa
(4)化学平衡常数Kp=[p(NO2)]2÷p(N2O4),二者的反应速率之比等于其计量数之比,所以υ(NO2):υ(N2O4)=k2[p(NO2)]2:k1p(N2O4)=2:1,化学平衡常数Kp=[p(NO2)]2÷p(N2O4),则K1=K2.Kp,满足平衡条件υ(NO2)=2υ(N2O4)即为平衡点,BD点的压强之比等于其反应速率之比为1:2,所以BD为平衡点,故答案为:
K2.Kp;BD;达到平衡时,N2O4与NO2的消耗速率满足条件v(NO2) = 2v(N2O4)。
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