Question

16．在對(duì)應(yīng)的溫度下，體積均為2L的三個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生如下可逆反應(yīng)：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H=+57kJ/mol，實(shí)驗(yàn)測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器編號(hào)	溫度	起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol		達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化	達(dá)到平衡所需時(shí)間
		N2O4	NO2
①	T1	2	0	吸熱22.8kJ	2min
②	T2	0	4	放熱Q（Q＞0）kJ	…
③	T3	3	1	…	…

下列敘述正確的是（　�。�

• A． 容器①中，從起始到平衡時(shí)，用NO₂表示的平均反應(yīng)速率v（NO₂）為0.2mol（L•min）
• B． 若容器①在恒溫恒壓下達(dá)平衡，該條件下的平衡常數(shù)等于0.2
• C． 若Q＜34.2kJ，則T₁＞T₂
• D． 容器③在達(dá)平衡前，v（正）＜v（逆）

Answer 1

分析 A．生成的二氧化氮為2×$\frac{22.8kJ}{57kJ/mol}$=0.8mol，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
B．生成的二氧化氮為0.8mol，則：
           N₂O₄（g）?2NO₂（g）
開始（mol）：2          0
轉(zhuǎn)化（mol）：0.4        0.8
平衡（mol）：1.6        0.8
恒溫恒壓下，平衡時(shí)體積為2L×$\frac{（1.6+0.8）mol}{2mol}$=2.4L，再計(jì)算平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$計(jì)算；
C．若①②溫度相同，二者為等效平衡，平衡時(shí)N₂O₄為1.6mol，若Q＜34.2kJ，則②中生成N₂O₄小于$\frac{34.2kJ}{57kJ/mol}$=0.7mol，與①相比平衡正向移動(dòng)；
D．容器③中不能確定反應(yīng)進(jìn)行方向．

解答 解：A．生成的二氧化氮為2×$\frac{22.8kJ}{57kJ/mol}$=0.8mol，則v（NO₂）=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol（L•min），故A正確；
B．生成的二氧化氮為0.8mol，則：
          N₂O₄（g）?2NO₂（g）
開始（mol）：2         0    
轉(zhuǎn)化（mol）：0.4       0.8
平衡（mol）：1.6       0.8 
恒溫恒壓下，平衡時(shí)體積為2L×$\frac{（1.6+0.8）mol}{2mol}$=2.4L，則平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{（\frac{0.8}{2.4}）^{2}}{\frac{1.6}{2.4}}$=$\frac{1}{6}$，故B錯(cuò)誤；
C．若①②溫度相同，二者為等效平衡，平衡時(shí)N₂O₄為1.6mol，若Q＜34.2kJ，則②中生成N₂O₄小于$\frac{34.2kJ}{57kJ/mol}$=0.7mol，與①相比平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，則T₁＜T₂，故C錯(cuò)誤；
D．容器③中不能確定反應(yīng)進(jìn)行方向，則在達(dá)平衡前v（正）、v（逆）相對(duì)大小不能確定，故D錯(cuò)誤，
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算及影響因素，B選項(xiàng)為易錯(cuò)點(diǎn)，注意容器的體積發(fā)生變化，C中注意利用等效平衡進(jìn)行分析解答，難度中等．