(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) ,
则
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.