(6分)在80℃时,将0.40 mol N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g) △H= +57 kJ·mol-1,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
| 时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| n(N2O4)/mol | 0.40 | a | 0.20 | c | d | e |
| n(NO2)/mol | 0.00 | 0.24 | b | 0.52 | 0.60 | 0.60 |
(1)计算a = ,此温度时该反应的平衡常数K= ;
(2)改变条件使反应重新达到平衡,能使c(NO2)/c(N2O4)值变小的措施有(填序号) 。
A.增大N2O4的起始浓度 B.升高温度
C.使用高效催化剂 D.向混合气体中通入稀有气体
(14分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据下面能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H < 0 ,
其平衡常数K与温度T的关系如下表:
| T/K | 298 | 398 | 498 |
| 平衡常数K | 4.1×106 | K1 | K2 |
①该反应的平衡常数表达式:K= 。
②试判断K1 K2(填写“>”,“=”或“<”)。
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 b.v(N2)正 =3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(3)对反应N2O4(g)2NO2(g) △H > 0 ,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点的化学平衡常数:A>C
c.A、C两点N2O4的转化率:A>C
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)一定温度下,在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的7/8,则N2的转化率a(N2)= ,以NH3表示该过程的反应速率v(NH3)= 。