氮可形成多種氧化物,如NO、NO2、N2O4等,NO2和N2O4可以相互轉化.
(1)對反應N2O4(g)?2NO2(g)△H>0,在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示.T1
T2(填“>”、“<”或“=”);A、C兩點的速率vA
vC(同上).
(2)在100℃時,將0.400mol的NO2氣體充入2L抽空的密閉容器中,每隔一定時間就對該容器內的物質進行分析,得到如下表數(shù)據(jù):
時間(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述條件下,從反應開始直至20s時,二氧化氮的平均反應速率為
0.0025mol?L-1?s-1
0.0025mol?L-1?s-1

②100℃時,反應2NO2(g)?N2O4(g)的平衡常數(shù)K的值為
2.78
2.78

③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是
0.10
0.10
mol/L.
④計算③中條件下達到平衡后混合氣體的平均相對分子質量為
57.5
57.5
.(結果保留小數(shù)點后一位)
分析:(1)N2O4(g)═2NO2(g)△H=+57kJ?mol-1,該反應為吸熱反應,升高溫度,化學平衡正向移動,NO2的體積分數(shù)增大;增大壓強,化學平衡逆向移動,NO2的體積分數(shù)減小,壓強越大反應速率越大;
(2))①根據(jù)公式反應速率v=
△c
△t
來計算;
②反應2NO2?N2O4的平衡常數(shù)K=
[N2O4]
[NO2]2

③根據(jù)各組分的濃度變化量之比等于系數(shù)值比來計算;
④根據(jù)公式平均分子量=
混合氣體總質量
混合氣體總物質的量
,結合平衡時各組分的量來計算.
解答:解:(1)N2O4(g)═2NO2(g)△H=+57kJ?mol-1,該反應為吸熱反應,升高溫度,化學平衡正向移動,NO2的體積分數(shù)增大,所以T1<T2;增大壓強,化學平衡逆向移動,NO2的體積分數(shù)減小,所以P1<P2,壓強越大反應速率越大,所以vA<vC,
故答案為:<;<;
(2)①從反應開始直至20s時,四氧化二氮的平均反應速率v=
△c
△t
=
0.05mol
2L
20s
=0.00125mol/(L?s),二氧化氮的平均反應速率為四氧化二氮的平均反應速率的2倍,即為0.0025mol?(L?s)-1,故答案為:0.0025mol?L-1?s-1;
②在60s時,反應已達平衡狀態(tài),所以n3=n4,當四氧化二氮的濃度為
0.08
2
mol/L
=0.04mol/L時,二氧化氮的濃度是:
0.4
2
mol/L
-0.04mol/L×2=0.12mol/L,反應的平衡常數(shù)K=
0.04
0.12×0.12
=2.78,
故答案為:2.78;
 ③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是c,則     
                       N2O4 ?2NO2
起始濃度(mol?L-1)      c      0
轉化濃度(mol?L-1)   c-0.04    0.12
平衡濃度(mol?L-1)     0.04   0.12
所以
c-0.04
0.12
=0.5,解得c=0.10,故答案為:0.10
④根據(jù)題意可知:
                       N2O4 ?2NO2
起始濃度(mol?L-1)    0.10     0
轉化濃度(mol?L-1)     0.06   0.12
平衡濃度(mol?L-1)     0.04   0.12
根據(jù)公式平均分子量=
混合氣體的質量
混合氣體的物質的量
=
0.04mol×92g/mol+0.12mol×46g/mol
0.04mol+0.12mol
=57.5g/mol,
答:達到平衡后混合氣體的平均相對分子質量為57.5.
點評:本題涉及知識點較多,化學平衡常數(shù)的計算、外界條件對化學平衡的影響是學習重點也是學習難點,更是考查熱點,難度較大.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

氮可形成多種氧化物,如NO、NO2、N2O4等.
(1)對反應N2O4(g)2NO2(g),在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示.下列說法正確的是
D
D

A.A,C兩點的反應速率:A>C
B.B,C兩點的氣體的平均相對分子質量:B<C
C.A,C兩點氣體的顏色:A深,C淺
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(2)在100℃時,將0.40mol的NO2氣體充入2L抽空的密閉容器中,每隔一定時間就對該容器內的物質進行分析,得到如下表數(shù)據(jù):
時間(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述條件下,從反應開始直至20s時,二氧化氮的平均反應速率為
0.0025
0.0025
mol?(L?s)-1
②n3
=
=
n4(填“>”、“<”或“=”),該反應的平衡常數(shù)K的值為
2.8
2.8
,升高溫度后,反應2NO2N2O4的平衡常數(shù)K將
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”).
③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是
0.10
0.10
mol?L-1
④計算③中條件下達到平衡后混合氣體的平均相對分子質量為多少.(結果保留小數(shù)點后一位)

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)氮可形成多種氧化物,如NO、NO2、N2O4等,NO2和N2O4可以相互轉化.
(1)對反應2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57.2kJ?mol-1
①在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示.T1
 
T2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②A、C兩點氣體的平均相對分子質量:A
 
C(填“大于”、“小”或“等于”)
(2)在100℃時,將0.40mol的NO2氣體充入2L的密閉容器中,每隔一定時間就對該容器內的物質進行分析,得到如表數(shù)據(jù):
時間(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述條件下,從反應開始直至20s時,二氧化氮的平均反應速率為
 

②該條件下平衡常數(shù)K的值為
 

③若其他條件不變,下列既能加快正反應速率又能提高NO2轉化率的措施是
 
A.抽出N2O4   B.降低溫度   C.加壓  D.加入催化劑
④若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始的物質的量是
 

⑤若其它條件不變,只將容器改為帶活塞的恒壓容器,則平衡時N2O4的量
 
0.08mol.(填“大于”、“小于”或“等于”)

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

氮可形成多種氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的結構式分別是。實驗測得N-N鍵鍵能167kJ·mol-1,NO2中氮氧鍵的平均鍵能466 kJ·mol-1,N2O4中氮氧鍵的平均鍵能為438.5 kJ·mol-1。

(1)寫出N2O4轉化為NO2的熱化學方程式_________________________

(2)對反應N2O4(g)2NO2(g),在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是      

A.A、C兩點的反應速率:A>C

B.B、C兩點的氣體的平均相對分子質量:B<C

C.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺

D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法

(3)在100℃時,將0.400mol的NO2氣體充入2 L抽空的密閉容器中,每隔一定時間就對該容器內的物質進行分析,得到如下表數(shù)據(jù):

時間(s)

0

20

40

60

80

n(NO2)/mol

0.40

n1

0.26

n3

n4

n(N2O4)/mol

0.00

0.05

n2

0.08

0.08

①在上述條件下,從反應開始直至20 s時,二氧化氮的平均反應速率為_____mol·(L·s)-1。

②n3      n4(填“>”、“<”或“=”),該反應的平衡常數(shù)K的值為              ,升高溫度后,反應2NO2N2O4的平衡常數(shù)K將        (填“增大”、“減小”或“不變”)。

③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是_____________mol·L-1。

④計算③中條件下達到平衡后混合氣體的平均相對分子質量為____________。(結果保留小數(shù)點后一位)

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:2011屆遼寧省東北育才學校高三第六次模擬考試(理綜)化學部分 題型:填空題

氮可形成多種氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的結構式分別是。實驗測得N-N鍵鍵能167kJ·mol-1,NO2中氮氧鍵的平均鍵能466 kJ·mol-1,N2O4中氮氧鍵的平均鍵能為438.5 kJ·mol-1。
(1)寫出N2O4轉化為NO2的熱化學方程式_________________________
(2)對反應N2O4(g)2NO2(g),在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是      

A.A、C兩點的反應速率:A>C
B.B、C兩點的氣體的平均相對分子質量:B<C
C.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(3)在100℃時,將0.400mol的NO2氣體充入2 L抽空的密閉容器中,每隔一定時間就對該容器內的物質進行分析,得到如下表數(shù)據(jù):

時間(s)
0
20
40
60
80
n(NO2)/mol
0.40
n1
0.26
n3
n4
n(N2O4)/mol
0.00
0.05
n2
0.08
0.08
①在上述條件下,從反應開始直至20 s時,二氧化氮的平均反應速率為_____mol·(L·s)-1。
②n3    n4(填“>”、“<”或“=”),該反應的平衡常數(shù)K的值為             ,升高溫度后,反應2NO2N2O4的平衡常數(shù)K將       (填“增大”、“減小”或“不變”)。
③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是_____________mol·L-1。
④計算③中條件下達到平衡后混合氣體的平均相對分子質量為____________。(結果保留小數(shù)點后一位)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案