Question

16．N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質和制備受到人們的關注．
（1）一定溫度下，在恒容密閉容器中N₂O₅可發生下列反應：N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）；△H＞0
①反應達平衡后，再通入一定量N₂O₅，則N₂O₅的轉化率將減小．（填““增大”“減小”或“不變”）；
②下表為反應在T₁溫度下的部分實驗數據：

t/s	0	500	1 000
c（N2O5）/mol•L-1	5.00	3.52	2.48

則500s內N₂O₅的分解速率為0.00296 mol•L^-1•s^-1．
③在T₂溫度下，反應1000s時測得NO₂的濃度為4.98mol•L^-1，則T₂＜T₁．
（2）如圖所示裝置可用于制備N₂O₅，則N₂O₅在電解池的陽極區生成，其電極反應式為N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺．

Answer 1

分析 （1）①反應達平衡后，再通入一定量N₂O₅，等效為增大壓強，平衡逆向移動；
②根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（N₂O₅）；
③若T₂溫度高，反應速率快，未到達平衡時，相同時間內N₂O₅的濃度減小更大，正反應為吸熱反應，到達平衡時溫度升高，平衡正向移動，N₂O₅的濃度會減小．而在T₂溫度下，反應1000s時測得NO₂的濃度為4.98mol•L^-1，則此時N₂O₅的濃度為5mol/L-$\frac{1}{2}$×4.98mol•L^-1=2.51mol/L，高于在T₁溫度下1000s時測得N₂O₅的濃度，說明T₂溫度下反應速率較慢；
（2）由N₂O₄制取N₂O₅需要是去電子，所以N₂O₅在陽極區生成，在硝酸參與下生成N₂O₅與氫離子．

解答 解：（1）①反應達平衡后，再通入一定量N₂O₅，等效為增大壓強，平衡逆向移動，N₂O₅的轉化率減小，
故答案為：減小；
②由表中數據可知，500s內N₂O₅的濃度變化量為5mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，故N₂O₅的分解速率為$\frac{1.48mol/L}{500s}$=0.00296 mol•L^-1•s^-1，
故答案為：0.00296 mol•L^-1•s^-1；
③若T₂溫度高，反應速率快，未到達平衡時，相同時間內N₂O₅的濃度減小更大，正反應為吸熱反應，到達平衡時溫度升高，平衡正向移動，N₂O₅的濃度會減小．而在T₂溫度下，反應1000s時測得NO₂的濃度為4.98mol•L^-1，則此時N₂O₅的濃度為5mol/L-$\frac{1}{2}$×4.98mol•L^-1=2.51mol/L，高于在T₁溫度下1000s時測得N₂O₅的濃度，說明T₂溫度下反應速率較慢，故溫度T₂＜T₁，
故答案為：＜；
（2）從電解原理來看，N₂O₄制備N₂O₅為氧化反應，則N₂O₅應在陽極區生成，在硝酸參與下生成N₂O₅與氫離子，電極反應式為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺，
故答案為：陽極；N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、化學反應速率計算、電化學等知識點，（2）中③學生容易考慮反應速率問題，忽略是否到發生平衡移動，難度中等．