Question

1．N₂O₅是一种新型硝化剂，在一定条件下可发生下列反应：2N₂O₅ （g）?4NO₂（g）+O₂ （g）-Q（Q＞0）
（1）如果上述反应在恒容密闭容器中发生，下列能说明反应达到平衡状态的是ac（选填编号）．
a．2v_正（N₂O₅）=v_逆（NO₂）             b．v（NO₂）=4v（O₂）
c．O₂的物质的量的分数保持不变     d．混合气体的密度保持不变
e．每消耗1mol N₂O₅的同时生成2mol NO₂
（2）表为在2L的恒容密闭容器中，反应在T₁温度下的部分实验数据：

t/s	0	500	1000
n（N2O5）/mol	10.0	7.04	4.96

则500s内N₂O₅的分解速率为2.96×10^-3mol/（L•s）．
（3）若其它条件不变，将温度由T₁改变到T₂，反应1000s时测得，n（ NO₂）为9.96mol，则T₂＜T₁（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）达到平衡后，若其它条件不变，瞬间压缩容器体积至原来的一半，则NO₂浓度的变化情况为NO₂浓度大于原浓度，小于原浓度的2倍．

Answer 1

分析 （1）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（2）根据反应速率v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$来计算；
（3）若T₂温度高，反应速率快，未到达平衡时，相同时间内N₂O₅的浓度减小更大，正反应为吸热反应，到达平衡时温度升高，平衡正向移动，N₂O₅的浓度会减小．而在T₂温度下，反应1000s时测得NO₂的浓度为4.98mol•L^-1，则此时N₂O₅的浓度为5mol/L-$\frac{1}{2}$×4.98mol•L^-1=2.51mol/L，高于在T₁温度下1000s时测得N₂O₅的浓度，说明T₂温度下反应速率较慢；
（4）根据B可知原平衡时N₂O₃的浓度，到平衡后其它条件不变，将容器的体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，压强增大一倍，平衡向正反应方向移动．

解答 解：（1）a．2v_正（N₂O₅）=v_逆（NO₂） 说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故正确；
 b．反应进行到任意状态，正逆反应速率都相等，v（NO₂）=4v（O₂）均成立，该状态不一定平衡，故错误；
c．O₂的物质的量的分数保持不变，说明到了平衡，故正确；
 d．混合气体的密度等于质量和体积的比值，密度始终是一个定值，始终保持不变，所以该状态不一定平衡，故错误，
故选ac；
（2）500s内N₂O₅的分解速率为$\frac{\frac{10.0mol-7.04mol}{2L}}{500s}$=2.96×10^-3mol/（L•s），故答案为：2.96×10^-3mol/（L•s）；
（3）若T₂温度高，反应速率快，未到达平衡时，相同时间内N₂O₅的浓度减小更大，正反应为吸热反应，到达平衡时温度升高，平衡正向移动，N₂O₅的浓度会减小．而在T₂温度下，反应1000s时测得NO₂的浓度为4.98mol•L^-1，则此时N₂O₅的浓度为5mol/L-0.5×4.98mol•L^-1=2.51mol/L，高于在T₁温度下1000s时测得N₂O₅的浓度，说明T₂温度下反应速率较慢，故温度T₂＜T₁，故答案为：＜；
（4）由B中计算可知原平衡时c（N₂O₃）=1mol/L，达到平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，若平衡不移动，则c（N₂O₃）=2mol/L，但压强增大一倍，平衡向正反应方向移动，则c（N₂O₅）＞2mol/L，故答案为：NO₂浓度大于原浓度，小于原浓度的2倍．

点评 本题考查化学反应速率计算、化学平衡影响因素、化学平衡平衡常数计算及影响因素等，难度中等，注意理解掌握外界条件对平衡移动的影响．