Question

某溫度下，在2L密閉容器中，加入24g碳單質(zhì)與1molN₂O氣體，反應(yīng)C（s）+2N₂O?CO₂（g）+2N₂（g），2分鐘時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)CO₂的濃度為0.125mol?L^-1．根據(jù)題意完成下列填空：
（1）上述過程v（N₂O）=

 

mol?L^-1?min，平衡時(shí)，容器中氣體為

 

mol．請(qǐng)用上述反應(yīng)中某氣體的相關(guān)物理量的變化情況來說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

 

．
（2）不同溫度下，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K值如下表，判斷該反應(yīng)正反應(yīng)為（填“放熱”或“吸熱”）

 

．

溫度	100℃	300℃	500℃
K	0.125	0.95	3.2

（3）500℃，在相同的密閉容器中，改變起始時(shí)加入的各物質(zhì)用量，測(cè)得某一時(shí)刻，

c(CO2)?[c(N2)]2

c(N2O)2

=3.6，此時(shí)v_正

 

v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）500℃時(shí)，平衡后，移去0.1molCO₂，重新達(dá)到新平衡后，K=

 

，此時(shí)N₂O體積分?jǐn)?shù)將（填“增大”或“減小”）

 

，N₂O體積分?jǐn)?shù)變化的依據(jù)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡三段式計(jì)算，結(jié)合反應(yīng)速率概念計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率，平衡標(biāo)志是反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相同；
（2）平衡常數(shù)隨溫度變化，結(jié)合平衡常數(shù)含義判斷反應(yīng)熱量變化；
（3）濃度商和平衡常數(shù)比較分析反應(yīng)進(jìn)行程度；
（4）平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度改變，移去0.1molCO₂，平衡右移，N₂O體積分?jǐn)?shù)減小，

解答： 解：（1）在2L密閉容器中，加入24g碳單質(zhì)與1molN₂O氣體，反應(yīng)C（s）+2N₂O?CO₂（g）+2N₂（g），2分鐘時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)CO₂的濃度為0.125mol?L^-1．
              C（s）+2N₂O?CO₂（g）+2N₂（g）
起始量（mol）  2       1     0       0
變化量（mol）         0.5    0.25    0.5
平衡量（mol）        0.5    0.125×2   0.5
v（N₂O）=

0.5mol 2L

2min

=0.125mol/L?min；
平衡時(shí)，容器中氣體物質(zhì)的量為=0.5mol+0.25mol+0.5mol=1.25mol；
氣體的濃度、質(zhì)量、物質(zhì)的量、百分含量、密度、平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變，說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，
故答案為：0.125；1.25；氣體的濃度、質(zhì)量、物質(zhì)的量、百分含量、密度、平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變均可；
（2）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知平衡常數(shù)隨溫度升高增大，說明反應(yīng)正向進(jìn)行，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；
（3）500℃，在相同的密閉容器中，改變起始時(shí)加入的各物質(zhì)用量，測(cè)得某一時(shí)刻濃度商為3.6＞K=3.2說明反應(yīng)逆向進(jìn)行，V_正＜_V逆，故答案為：＜；
（4）500℃時(shí)，平衡后，移去0.1molCO₂，重新達(dá)到新平衡后，平衡常數(shù)隨溫度變化，溫度不變，平衡常數(shù)不變，移去二氧化碳，減小生成物濃度，平衡正向進(jìn)行，N₂O減小，混合氣體體積增大，所以N₂O體積分?jǐn)?shù)將減小，平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，
故答案為：3.2；減��；平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡計(jì)算應(yīng)用，反應(yīng)速率影響因素，平衡影響因素的分析判斷，平衡常數(shù)含義和影響因素分析，題目難度中等．