氮有多种氧化物,其中N 2 O 5 是一种新型硝化剂,其性质和制备收到人们的关注.

1个回答

  • (1))①恒温恒容下,通入氮气,反应混合物个组分的浓度不变,平衡不移动,N 2O 5的转化率不变,

    故答案为:不变;

    ②由图可知,500s内N 2O 5的浓度变化量为5mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L,故N 2O 5的分解速率为

    1.48mol/L

    500s =0.00296 mol•L -1•s -1

    故答案为:0.00296 mol•L -1•s -1

    ③恒温恒容条件下,压强之比等于气体的物质的量之比,即:

    P(平衡)

    P(初始) =

    n(平衡)

    n(初始) ,气体的压强为原来的

    3

    2 ,则说明反应后气体的物质的量为:2mol×

    3

    2 =3mol,根据差量法可得:

    2N 2O 5(g)⇌4NO 2(g)+O 2(g),△n

    2 41 3

    2

    3 mol

    4

    3 mol

    1

    3 mol1mol

    则N 2O 5的转化率a 1=

    2

    3 mol

    2mol ×100%≈33.3%;

    达到平衡时五氧化二氮的浓度为:

    2mol-

    2

    3 mol

    2L =

    2

    3 mol/L,二氧化氮的浓度为:

    4

    3 mol

    2L =

    2

    3 mol/L,氧气的浓度为:

    1

    3 mol

    2L =

    1

    6 mol/L,

    则该温度下反应的平衡常数K=

    c( O 2 )•c(N O 2 ) 4

    c( N 2 O 5 ) 2 =

    (

    1

    6 )×(

    2

    3 ) 4

    (

    2

    3 ) 2 =

    2

    27 ,

    故答案为:33.3%;

    2

    27 ;

    (2)从电解原理来看,N 2O 4制备N 2O 5为氧化反应,则N 2O 5应在阳极区生成,电极反应式为:N 2O 4+2HNO 3-2e -=2N 2O 5+2H +

    故答案为:阳极;N 2O 4+2HNO 3-2e -=2N 2O 5+2H +

    (3)设反应前NO为3 mol,O 2为1 mol,NO 2转化率为x

    则:2NO+O 2 =2NO 2

    2 1 2

    2mol 1mol 2mol

    平衡时二氧化氮的物质的量为2x,

    则:2NO 2 ⇌N 2O 4

    反应前:2mol 0

    转化:2xmol xmol

    平衡时:2(1-x)molxmol

    平衡时气体的总物质的量为:n(NO)+n(NO 2)+n(N 2O 4)=1mol+2mol-2xmol+xmol=(3-x)mol,

    所以T、V恒定时,

    P(平衡)

    P(初始) =

    n(平衡)

    n(初始) ,

    3-x

    4 =

    7.1

    10 ,

    解得:x=0.16,平衡时气体的总物质的量为:3mol-0.16mol=2.86mol,

    所以混合气体的平均相对分子质量为:

    30×3+32×1

    2.86 ≈42.9,

    故答案为:42.9.