题目内容
(1)已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57.20 kJ·mol-1。一定温度下,在密闭容器中反应 2NO2(g)N2O4(g)达到平衡。
其他条件不变时,下列措施能提高NO2的转化率的是________(填字母)。
A.减小NO2的浓度 B.降低温度
C.增加NO2的浓度 D.升高温度
(2)17 ℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.030 0 mol·L-1、c(N2O4)=0.012 0 mol·L-1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。
(3)现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应,制得1.00 L已达到平衡的N2O4和NO2的混合气体(17 ℃、1.01×105Pa),理论上至少需消耗Cu多少克?
解析 (1)A项,减小NO2的浓度,平衡左移,NO2转化率降低;B项,降温,化学平衡正向移动,NO2转化率增大;C项,增加NO2的浓度,相当于加压,化学平衡正向移动,NO2转化率增大;D项,升温,平衡逆向移动,NO2转化率降低。
答案 (1)BC
(2)根据题意知平衡时:
c(N2O4)=0.012 0 mol·L-1;
c(NO2)=0.030 0 mol·L-1
K=
=
=13.3
答:平衡常数为13.3
(3)由②可知,在17 ℃、1.01×105Pa达到平衡时,1.00 L混合气体中:
n(N2O4)=c(N2O4)×V=0.012 0 mol·L-1×1.00 L=0.012 0 mol
n(NO2)=c(NO2)×V=0.030 0 mol·L-1×1.00 L=0.030 0 mol
则n总(NO2)=n(NO2)+2×n(N2O4)=0.054 0 mol
由Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可得
m(Cu)=
×64 g·mol-1=1.73 g