Question

(創(chuàng)新預(yù)測(cè)題)(1)在100 ℃恒溫條件下將0.100 mol的N₂O₄充入體積為1 L的真空密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：N₂O₄(g)2NO₂(g)　ΔH＞0。隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

t/s c/(mol·L－1)	0	20	40	60	80	100
c(N2O4)/(mol·L－1)	0.100	a	0.5b	0.4b
c(NO2)/(mol·L－1)	0	0.060	b	c1	c2	c3

 
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①表中a＝______，在0～20 s內(nèi)N₂O₄的平均反應(yīng)速率為_(kāi)______mol·(L·s)^－1。
②已知100 ℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.36，則表中b、c₁、c₂的大小關(guān)系為_(kāi)_______，c₃＝________mol·L^－1，達(dá)到平衡時(shí)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)________________。
(2)室溫下，把SiO₂細(xì)粉放入蒸餾水中，不斷攪拌，能形成H₄SiO₄溶液，反應(yīng)原理如下：
SiO₂(s)＋2H₂O(l)H₄SiO₄(aq)　ΔH
①寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式：________________________________。
②實(shí)際上，在地球的深處，由于壓強(qiáng)很大，固體、液體都會(huì)受到影響。在一定溫度下，在10 000 m以下的地球深處，上述反應(yīng)的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移動(dòng)”)，理由是______________________________________。

Answer 1

(1)①0.070　1.5×10^－3�、赽＜c₁＝c₂(或c₁＝c₂＞b)　0.120　60%　(2)①K＝c(H₄SiO₄)�、谡�方向　由于固體、液體都會(huì)受到大氣壓強(qiáng)的影響，故此時(shí)K的表達(dá)式應(yīng)為K＝，增大壓強(qiáng)時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)和反應(yīng)方程式可得(0.100－a)∶0.060＝1∶2，解得a＝0.070；由(0.100－0.5b)∶b＝1∶2，解得b＝0.100；由(0.100－0.4b)∶c₁＝1∶2，解得c₁＝0.120，此時(shí)＝0.36，即第60 s時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。
(2)①由于情境陌生，在書(shū)寫(xiě)化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式時(shí)容易把水和二氧化硅寫(xiě)上。仔細(xì)審題會(huì)發(fā)現(xiàn)二氧化硅是固體，由于H₄SiO₄溶液的濃度很小，水的濃度可看成常數(shù)，故K＝c(H₄SiO₄)。
②壓強(qiáng)增大，分析平衡移動(dòng)的方向，注意在壓強(qiáng)很大的條件下，此時(shí)壓強(qiáng)對(duì)固體、液體的影響不能忽略不計(jì)。