Question

（1）現(xiàn)有反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）+Q．在850℃時(shí)，K=1．
①若升高溫度到950℃時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)K

 

1（填“大于”“小于”或“等于”）．
②850℃時(shí)，若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0mol CO，3.0mol H₂O，1.0mol CO₂和x mol
H₂，則：當(dāng)x=5.0時(shí)，上述平衡向

 

（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)．
③在850℃時(shí)，若設(shè)x=5.0和x=6.0，其他物質(zhì)的投料不變，當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得
H₂的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%，則a

 

b（填“大于”“小于”或“等于”）．
（2）在100℃時(shí)，將0.100mol的四氧化二氮?dú)怏w充入1L恒容抽空的密閉容器中，隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)濃度進(jìn)行分析得到下表數(shù)據(jù)：

時(shí)間（s）	0	20	40	60	80
c（N2O4）/mol/L	0.100	c1	0.050	c3	c4
c（NO2）/mol/L	0.000	0.060	c2	0.120	0.120

①?gòu)谋碇袛?shù)據(jù)分析：c₁

 

c₂ （填“＞”、“＜”或“=”）．
②在上述條件下，從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為

 

mol/（L?s）．
③達(dá)平衡后下列條件的改變可使NO₂氣體濃度增大的是

 

．
A．增大容器的容積  B．再充入一定量的N₂O₄C．分離出一定量的NO₂        D．再充入一定量的He
④若起始時(shí)充入NO₂氣體0.080mol，則達(dá)到平衡時(shí)NO₂氣體的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專(zhuān)題：

分析：（1）①對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)減小；
②反應(yīng)混合物各物質(zhì)的量系數(shù)相同都為1，利用物質(zhì)的量代替濃度，計(jì)算濃度商Qc，根據(jù)濃度商Qc與平衡常數(shù)k的關(guān)系判斷．Qc＞k平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，Qc=k反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，Qc＜k平衡向正反應(yīng)進(jìn)行；
③增大一種生產(chǎn)物（氫氣）的體積分?jǐn)?shù)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡移動(dòng)的結(jié)果是降低這種增大的幅度，故平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來(lái)的；
（2）①根據(jù)方程式及表中數(shù)據(jù)計(jì)算c₂、c₁；
②由表可知，60s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，根據(jù)方程式計(jì)算△c（N₂O₄），依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率V=

△c

△t

計(jì)算；
③依據(jù)化學(xué)平衡原理分析改變條件提高NO₂轉(zhuǎn)化率的選項(xiàng)；
④依據(jù)平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù)，結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算，轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%．

解答： 解：（1）①該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)減小，所以K＜1，故答案為：小于；
②x=5時(shí)，此時(shí)的濃度商為：Q_c=

1×5

1×3

=1.67＞1，濃度商大于平衡常數(shù)，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故答案為：逆反應(yīng)；
③加入6mol氫氣所到達(dá)的平衡，可以等效為在加入5mol氫氣到達(dá)平衡后再加入1mol氫氣，增大一種生產(chǎn)物（氫氣）的體積分?jǐn)?shù)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡移動(dòng)的結(jié)果是降低這種增大的幅度，但平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來(lái)的，故得H₂的體積分?jǐn)?shù)分別為：a%＜b%，即：a小于b，
故答案為：小于；
（2）①N₂O₄（g）?2NO₂（g）20s時(shí)c（NO₂）=0.060mol/L，
           N₂O₄ ?2NO₂，
濃度變化 0.030mol 0.060mol/L，
則：c₁=0.10mol/L-0.03mol/L=0.070mol/L，
由表可知，40s時(shí)，c（N₂O₄）=0.050mol/L，
                  N₂O₄ ?2NO₂
濃度變化：（0.1-0.05）mol/L 0.10mol/L
則：c₂=0.10mol/L，
所以：c₂＞c₁；
故答案為：＜；
②由表可知，60s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，c（NO₂）=0.120mol/L，
            N₂O₄ ?2NO₂，
濃度變化：0.06mol/L 0.120mol/L

V（N₂O₄）=

0.060mol/L

60s

=0.001mol/（L?s），
故答案為：0.001；
③N₂O₄=2 NO₂ 反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，依據(jù)化學(xué)平衡原理分析選項(xiàng)，增大二氧化氮濃度的條件；
A．增大容器體積，各組分濃度均減小，故A錯(cuò)誤；
B．再充入四氧化二氮，平衡正向移動(dòng)，二氧化氮濃度增大，故B正確； 
C．減小NO₂的濃度，平衡雖正向進(jìn)行，但二氧化氮的濃度減小，故C錯(cuò)誤； 
D．再充入一定量的He，總壓增大，氣體分壓不變，平衡不變，二氧化氮濃度不變，故D錯(cuò)誤；
故答案為：B；
④依據(jù)平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù)，結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算；
               N₂O₄?2NO₂，
起始量（mol/L） 0.10  0
變化量（mol/L） 0.06  0.12
平衡量（mol/L） 0.04  0.12
該溫度下的平衡常數(shù)為：K=

0.122

0.04

=0.36
若起始時(shí)充入N0₂氣體0.080mol，設(shè)消耗二氧化氮物質(zhì)的量濃度為x，反應(yīng)2NO₂=N₂O₄的平衡常數(shù)為K=

1

0.36

，
                2 NO₂=N₂O₄
起始量（mol/L） 0.0800  0
變化量（mol/L）  x      0.5x
平衡量（mol/L） 0.080-x 0.5x
平衡常數(shù)為：K=

0.5x

(0.080-x)2

=

1

0.36

，
解得：x=0.020mol/L，
則達(dá)到平衡時(shí)N0₂氣體的轉(zhuǎn)化率為：

0.020mol/L

0.080mol/L

×100%=25%，
故答案為：25%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度較大，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力，注意掌握化學(xué)平衡的影響因素、平衡常數(shù)的概念及表達(dá)式，明確化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法．