汽车尾气中含有CO、NO2，消除这两种物质对大气的污染是安装尾气净化装置，使它们发生反应：4CO（g）+2NO2（g）⇌4CO2（g）+N2（g）△H＜0（1）一定条件下，若该反应在一透明密闭容器中进行

Question

汽车尾气中含有CO、NO₂，消除这两种物质对大气的污染是安装尾气净化装置，使它们发生反应：4CO（g）+2NO₂（g）⇌4CO₂（g）+N₂（g）△H＜0
（1）一定条件下，若该反应在一透明密闭容器中进行，能说明反应达到化学平衡状态的是______（填字母）．
a．恒温恒容下，混合气体的颜色逐渐变浅
b．恒温恒容下，混合气体的压强不再变化
c．恒温恒压下，混合气体的质量不再变化
（2）某学习小组研究在其他条件不变时，改变温度（T₁＜T₂）对该反应化学平衡的影响，下列曲线正确的是______（填字母）．

（3）N₂O₄是火箭推进剂原料的之一，火箭残骸中常出现红棕色气体，是因为在常温下就存在反应：N₂O₄（g）⇌2NO₂（g）．当温度升高时，混合气体颜色变深，则该反应的正反应为______（填“吸热”或“放热”）反应．
（4）如果要测定NO₂的相对分子质量，在下列条件中，测定结果误差最小的是______（填字母）．
a．温度为0℃，压强为5.05×10⁴ Pa
b．温度25℃，压强为1.01×10⁵ Pa
c．温度100℃，压强为5.05×10⁴ Pa
（5）在t℃、1.01×10⁵ Pa下，密闭容器中的N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c（N₂O₄）=0.0480mol•L^-1，c（NO₂）=0.0600mol•L^-1．
①反应2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）的化学平衡常数K为______．（计算结果保留1位小数）
②现用一定量的Cu与足量的浓HNO₃反应，制得1.00L达到平衡状态的NO₂和N₂O₄的混合气体（t℃、1.01×10⁵ Pa下），则该混合气体中N₂O₄的物质的量为______mol．理论上至少需要消耗Cu为______g．

Answer 1

（1）a．恒温恒容下，混合气体的颜色逐渐变浅，说明二氧化氮的浓度仍然发生变化，正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故a错误；
b．恒温恒容下，混合气体的压强不再变化，该反应为气体体积减小的反应，若压强不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故b正确；
c．恒温恒压下，混合气体的质量不再变化，反应前后都是气体，气体的总质量始终不变，所以混合气体的总质量不能作为判断平衡状态的依据，故c错误；
故选b；
（2）A、温度发生变化，化学平衡或发生移动，所以一氧化碳的百分含量不会相等，故A错误；
B、该反应为放热反应，升高温度，平衡向着逆向移动，二氧化氮转化率减小，所以二氧化氮的转化率关系为：T₁＞T₂，故B正确；
C、升高温度，正逆反应速率都增大，该反应为放热反应，平衡向着逆向移动，所以逆反应速率大于正反应速率，图象中升高温度后，正反应速率不变是错误的，故C错误；
故选B；
（3）当温度升高时，混合气体颜色变深，说明生成的二氧化氮的浓度增大，平衡向着正向移动，正反应为吸热反应，
故答案为：吸热；
（4）如果要测定NO₂的相对分子质量，应该满足二氧化氮的含量越高越好，即平衡向着正向移动，该反应为吸热反应，所以温度越高越好；该反应为体积增大的反应，所以压强越小，测定结果越准确，综合考虑，选项c的条件下，二氧化氮的含量较大，测定结果更准确，
故选c；
（5）①平衡时，c（NO₂）=0.0600mol•L^-1、c（N₂O₄）=0.0480mol•L^-1，反应2NO₂（g⇌N₂O₄（g）的平衡常数k=(c(N2O4))/(c2(NO2))=(0.0480)/(0.06002)=13.3，
故答案为：13.3；
②温度压强相同，二氧化氮和四氧化二氮的浓度不变，所以N₂O₄的物质的量为：1L×0.0480mol•L^-1=0.0480mol，NO₂的物质的量为：1L×0.0600mol•L^-1=0.0600mol，根据电子转移守恒可知，参加反应Cu的物质的量为：(0.0600mol×1+0.048mol×2)/(2)=0.078mol，故参加反应的Cu的质量为0.078mol×64g/mol=4.992g，
故答案为：0.0480；4.992．