Question

（1）现有反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）+Q．在850℃时，K=1．
①若升高温度到950℃时，达到平衡时K

 

1（填“大于”“小于”或“等于”）．
②850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO，3.0mol H₂O，1.0mol CO₂和x mol
H₂，则：当x=5.0时，上述平衡向

 

（填“正反应”或“逆反应”）方向移动．
③在850℃时，若设x=5.0和x=6.0，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得
H₂的体积分数分别为a%、b%，则a

 

b（填“大于”“小于”或“等于”）．
（2）在100℃时，将0.100mol的四氧化二氮气体充入1L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据：

时间（s）	0	20	40	60	80
c（N2O4）/mol/L	0.100	c1	0.050	c3	c4
c（NO2）/mol/L	0.000	0.060	c2	0.120	0.120

①从表中数据分析：c₁

 

c₂ （填“＞”、“＜”或“=”）．
②在上述条件下，从反应开始至达到化学平衡时，四氧化二氮的平均反应速率为

 

mol/（L?s）．
③达平衡后下列条件的改变可使NO₂气体浓度增大的是

 

．
A．增大容器的容积  B．再充入一定量的N₂O₄C．分离出一定量的NO₂        D．再充入一定量的He
④若起始时充入NO₂气体0.080mol，则达到平衡时NO₂气体的转化率为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：

分析：（1）①对于放热反应，升高温度，平衡常数减小；
②反应混合物各物质的量系数相同都为1，利用物质的量代替浓度，计算浓度商Qc，根据浓度商Qc与平衡常数k的关系判断．Qc＞k平衡向逆反应进行，Qc=k反应处于平衡状态，Qc＜k平衡向正反应进行；
③增大一种生产物（氢气）的体积分数，平衡向逆反应方向移动，平衡移动的结果是降低这种增大的幅度，故平衡后氢气的体积分数还是大于原来的；
（2）①根据方程式及表中数据计算c₂、c₁；
②由表可知，60s时反应达平衡，根据方程式计算△c（N₂O₄），依据化学反应速率V=

△c

△t

计算；
③依据化学平衡原理分析改变条件提高NO₂转化率的选项；
④依据平衡浓度计算平衡常数，结合化学平衡三段式列式计算，转化率=

消耗量

起始量

×100%．

解答： 解：（1）①该反应是一个放热反应，升高温度，平衡常数减小，所以K＜1，故答案为：小于；
②x=5时，此时的浓度商为：Q_c=

1×5

1×3

=1.67＞1，浓度商大于平衡常数，则平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆反应；
③加入6mol氢气所到达的平衡，可以等效为在加入5mol氢气到达平衡后再加入1mol氢气，增大一种生产物（氢气）的体积分数，平衡向逆反应方向移动，平衡移动的结果是降低这种增大的幅度，但平衡后氢气的体积分数还是大于原来的，故得H₂的体积分数分别为：a%＜b%，即：a小于b，
故答案为：小于；
（2）①N₂O₄（g）?2NO₂（g）20s时c（NO₂）=0.060mol/L，
           N₂O₄ ?2NO₂，
浓度变化 0.030mol 0.060mol/L，
则：c₁=0.10mol/L-0.03mol/L=0.070mol/L，
由表可知，40s时，c（N₂O₄）=0.050mol/L，
                  N₂O₄ ?2NO₂
浓度变化：（0.1-0.05）mol/L 0.10mol/L
则：c₂=0.10mol/L，
所以：c₂＞c₁；
故答案为：＜；
②由表可知，60s时反应达平衡，c（NO₂）=0.120mol/L，
            N₂O₄ ?2NO₂，
浓度变化：0.06mol/L 0.120mol/L

V（N₂O₄）=

0.060mol/L

60s

=0.001mol/（L?s），
故答案为：0.001；
③N₂O₄=2 NO₂ 反应是气体体积减小的放热反应，依据化学平衡原理分析选项，增大二氧化氮浓度的条件；
A．增大容器体积，各组分浓度均减小，故A错误；
B．再充入四氧化二氮，平衡正向移动，二氧化氮浓度增大，故B正确； 
C．减小NO₂的浓度，平衡虽正向进行，但二氧化氮的浓度减小，故C错误； 
D．再充入一定量的He，总压增大，气体分压不变，平衡不变，二氧化氮浓度不变，故D错误；
故答案为：B；
④依据平衡浓度计算平衡常数，结合化学平衡三段式列式计算；
               N₂O₄?2NO₂，
起始量（mol/L） 0.10  0
变化量（mol/L） 0.06  0.12
平衡量（mol/L） 0.04  0.12
该温度下的平衡常数为：K=

0.122

0.04

=0.36
若起始时充入N0₂气体0.080mol，设消耗二氧化氮物质的量浓度为x，反应2NO₂=N₂O₄的平衡常数为K=

1

0.36

，
                2 NO₂=N₂O₄
起始量（mol/L） 0.0800  0
变化量（mol/L）  x      0.5x
平衡量（mol/L） 0.080-x 0.5x
平衡常数为：K=

0.5x

(0.080-x)2

=

1

0.36

，
解得：x=0.020mol/L，
则达到平衡时N0₂气体的转化率为：

0.020mol/L

0.080mol/L

×100%=25%，
故答案为：25%．

点评：本题考查了化学平衡的计算，题目难度较大，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力，注意掌握化学平衡的影响因素、平衡常数的概念及表达式，明确化学反应速率的计算方法．