Question

15．某溫度時，向1L恒容密閉容器中充人NO發生反應，測得各組分物質的量隨時間的變化曲線如圖甲所示．
（1）該反應的化學方程式為3NO?N₂O+NO₂．
（2）0一3min時用Y表示的平均反應速率為$\frac{1}{3}$mol/（L．min）；，平衡時壓強與起始時壓強之比為3：4．
（3）某同學測得上述反應中．NO的物質的量隨溫度、壓強的變化如圖乙所示，其中p₁、p₂、p₃的大小關系為p₁＜p₂＜p₃，a，b兩點的平衡常數大小關系為K_a＜（填“＜”“＞”或“=”）k_b，a、c兩點的速率大小關系為v_a＜v_c．
（4）若保持其他條件不變，5min時向該容器中再充入4molNO，達到平衡時，Z的體積分數＞（填“＜”“＞”或“=”）33.3%，此條件下反應的平衡常數為1．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，3mol NO反應得到1molY、1molZ，由原子守恒、電子轉移守恒可知Y、Z分別為N₂O、NO₂中的一種，反應方程式為：3NO?N₂O+NO₂；
（2）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（Y）；壓強之比等于氣體物質的量之比；
（3）正反應為氣體物質的量減小的反應，溫度一定時，增大壓強平衡正向越大，NO的物質的量減小；
由圖可知，壓強一定時，隨溫度升高，NO的物質的量減小，說明升高溫度平衡正向移動，平衡常數增大；
溫度越高、壓強越大，反應速率越快；
（4）若保持其他條件不變，5min時向該容器中再充入4molNO，等效為在原平衡基礎上增大壓強，與原平衡相比，平衡正向移動；
平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變，根據K=$\frac{c（Y）×c（Z）}{{c}^{3}（NO）}$計算平衡常數．

解答 解：（1）由圖可知，3mol NO反應得到1molY、1molZ，由原子守恒、電子轉移守恒可知Y、Z分別為N₂O、NO₂中的一種，反應方程式為：3NO?N₂O+NO₂，
故答案為：3NO?N₂O+NO₂；
（2）0一3min時用Y表示的平均反應速率v（Y）=$\frac{\frac{1mol}{1L}}{3min}$=$\frac{1}{3}$mol/（L．min）；
壓強之比等于氣體物質的量之比，故平衡時壓強與起始時壓強之比為3mol：4mol=3：4，
故答案為：$\frac{1}{3}$mol/（L．min）；3：4；
（3）正反應為氣體物質的量減小的反應，溫度一定時，增大壓強平衡正向越大，NO的物質的量減小，故壓強p₁＜p₂＜p₃；
由圖可知，壓強一定時，隨溫度升高，NO的物質的量減小，說明升高溫度平衡正向移動，平衡常數增大；
溫度越高、壓強越大，反應速率越快，故c的反應速率更快，
故答案為：p₁＜p₂＜p₃；＜；＜；
（4）若保持其他條件不變，5min時向該容器中再充入4molNO，等效為在原平衡基礎上增大壓強，與原平衡相比，平衡正向移動，達到新平衡時，Z的體積分數增大；
平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變，則平衡常數K=$\frac{c（Y）×c（Z）}{{c}^{3}（NO）}$=$\frac{1×1}{{1}^{3}}$=1，
故答案為：＞；1．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、化學平衡圖象、反應速率、平衡常數等，利用定一議二法進行圖象乙的分析，難度中等．