Question

在80℃時，將0.40mol的N₂0₄氣體充入2L已經(jīng)抽空的固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應：N₂O₄?2NO₂，隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時間（s） n（mol）	0	20	40	60	80	100
n（N2O4）	0.40	a	0.20	c	d	e
n（NO2）	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

（1）計算20s一40s內(nèi)用N₂O₄表示的平均反應速率為

0.0020

mol?L^-1?S^-1；
（2）計算在80℃時該反應的平衡常數(shù)K=

1.8mol?L^-1

（請注明單位）．
（3）反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，混合氣體的顏色（填“變淺”．“變深”或“不變”）

變淺

；
（4）要增大該反應的K值，可采取的措施有（填序號）

D

：
A．增大N₂O₄的起始濃度  B．向混合氣體中通入NO₂ C．使用高效催化劑    D．升高溫度
（5）如圖是80℃時容器中N₂0₄物質(zhì)的量的變化曲線，請在該圖中補畫出該反應在60℃時N₂0₄物質(zhì)的量的變化曲線．

Answer 1

分析：（1）先根據(jù)二氧化氮物質(zhì)的量計算反應的四氧化二氮的物質(zhì)的量，總物質(zhì)的量減去反應的物質(zhì)的量即是容器中剩余的四氧化二氮的物質(zhì)的量，再根據(jù)公式v=

△n

V△t

計算四氧化二氮的平均反應速率．
（2）根據(jù)K=

C2(NO2)

C(N2O4)

計算平衡常數(shù)．
（3）降低溫度平衡向放熱方向移動，根據(jù)平衡移動方向判斷氣體顏色變化．
（4）化學平衡常數(shù)只與溫度有關．
（5）降低溫度，化學反應速率減小，平衡向放熱方向移動．

解答：解：（1）當20s時，生成二氧化氮0.24mol，則消耗四氧化二氮0.12mol，容器中還剩余0.40mol-0.12mol=0.28mol；
v=

△n

V△t

=

(0.28-0.20)mol

2L×20s

=0.0020mol/（L．s）
故答案為：0.0020．
（2）當?shù)竭_80s時，二氧化氮的物質(zhì)的量不再變化，所以反應達到平衡狀態(tài)，二氧化氮的物質(zhì)的量是0.60mol，則消耗四氧化二氮的物質(zhì)的量是0.30mol，還剩余0.10mol，即d=e=0.10mol．
二氧化氮的平衡濃度=

0.60mol

2L

=0.30mol/L，四氧化二氮的平衡濃度=

0.10mol

2L

=0.05mol/L
K=

C2(NO2)

C(N2O4)

=

(0.30mol/L)2

0.05mol/L

=1.8mol?L^-1
故答案為：1.8mol?L^-1．
（3）該反應的正反應是吸熱反應，降低溫度，平衡向逆反應方向移動，二氧化氮的含量減少，所以混合氣體的顏色變淺．
故答案為：變淺．
（4）化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與其它任何物理量無關，故選D．
（5）當降低溫度，化學反應速率減小，到達平衡所需時間增大，平衡向逆反應方向移動，所以到達新平衡時四氧化二氮的物質(zhì)的量比第一次平衡時少，60℃曲線為．





故答案為：

點評：本題考查了化學平衡的計算和外界條件對化學平衡的影響，難度不大，注意化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與其它任何物理量都無關．