Question

已知N₂O₄（無(wú)色）2NO₂ （紅棕色），在80℃時(shí)，將0.80mol的N₂O₄氣體充入4L已經(jīng)抽空的固定容積的密閉容器中，隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間（S）		20	40	60	80	100
n（ N2O4 ）（mol）	0.80	a	0.40	c	d	e
n（NO2）（mol）	0.00	0.48	b	1.04	1.20	1.20

（1）計(jì)算20s-40s內(nèi)用NO₂表示的平均反應(yīng)速率為______，平衡時(shí)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為______．
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡后，將溫度升高至100℃，發(fā)現(xiàn)顏色加深，則該反應(yīng)的逆反應(yīng)是______（填“放熱”或“吸熱“）
（3）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表示式為K=______要增大該反應(yīng)的K值，可采取的措施有（填序號(hào)）______．
（A）向混合氣體中通入NO₂              （B）使用高效催化劑
（C）升高溫度                        （D）增大N₂O₄的起始濃度
（4）如圖是80℃時(shí)容器中N₂O₄物質(zhì)的量的變化曲線，請(qǐng)?jiān)谠搱D中補(bǔ)畫出該反應(yīng)在100℃時(shí)N₂O₄物質(zhì)的量的變化曲線（反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量相等）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得各時(shí)間時(shí)反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量，以此計(jì)算反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率；
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡后，將溫度升高至100℃，發(fā)現(xiàn)顏色加深，說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（3）反應(yīng)的平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，要增大該反應(yīng)的K值，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（4）升高溫度反應(yīng)速率增大，平衡右移，平衡時(shí)N₂O₄的物質(zhì)的量較80℃時(shí)少，以此畫圖．
解答：解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得各時(shí)間時(shí)反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量，
        N₂O₄（無(wú)色）2NO₂ 
0s時(shí)：0.80mol                0
20s時(shí)：a                     0.48mol
40s時(shí)：0.40mol               b
80s時(shí)：0.20mol              1.20mol
則a=0.80mol-0.24mol=0.56mol；b=0.80mol，
則20s-40s內(nèi)用NO₂表示的平均反應(yīng)速率為=0.004mol/（L?S），由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到80s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡時(shí)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為=75%，
故答案為：0.004mol/（L?S）；75%；
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡后，將溫度升高至100℃，發(fā)現(xiàn)顏色加深，說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；   
（3）反應(yīng)的平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，則為K=，要增大該反應(yīng)的K值，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，通入 N₂O₄和NO₂都相當(dāng)于在原來(lái)的基礎(chǔ)上縮小體積，則壓強(qiáng)增大平衡向逆向移動(dòng)，K值減小，加入催化劑對(duì)平衡沒(méi)有影響，升高溫度平衡右移，K值增大，
故答案為：K=；C；
（4）升高溫度反應(yīng)速率增大，平衡右移，平衡時(shí)N₂O₄的物質(zhì)的量較8℃0時(shí)少，故答案為：圖象如圖所示．
點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)以及有關(guān)計(jì)算，題目較為綜合，具有一定難度，做題時(shí)注意外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響．