Question

5．在100℃時，將0.40mol二氧化氮氣體充入 2L密閉容器中，每隔一段時間對該容器內的物質進行分析，得到如表數(shù)據(jù)，下列說法中正確的是（　�。�

時間（s）	0	20	40	60	80
n（NO2）/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n（N2O4）/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

• A． 反應開始20 s內以二氧化氮表示的平均反應速率為0.00125 mol/L•s
• B． 80 s時向容器中加入0.32 mol氦氣，同時將容器擴大為 4 L，則平衡將不移動
• C． 當反應達到平衡后，若縮小容器的體積，平衡向生成N₂O₄方向移動，氣體的顏色變深
• D． 若其它條件不變，起始投料改為0.40 mol N₂O₄，相同條件下達平衡，則各組分含量與原平衡體系對應相等

Answer 1

分析 由表中數(shù)據(jù)，60s、80s時四氧化二氮的物質的量相等，則60s時到達平衡，由N元素守恒可知，n₁=0.35，n₂=0.07，n₃=n₄=0.24，
A．根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算反應開始20 s內以二氧化氮表示的平均反應速率；
B．體積擴大反應混合物的濃度降低，平衡向氣體體積增大的方向移動；
C．相同條件下，0.4mol二氧化氮與0.2mol四氧化二氮互為等效平衡；
D．相同條件下，起始時向容器中充入0.20 mol N₂O₄，達到平衡與開始投入0.40molNO₂到達的平衡狀態(tài)是等效平衡．

解答 解：由表中數(shù)據(jù)，60s、80s時四氧化二氮的物質的量相等，則60s時到達平衡，由N元素守恒可知，n₁=0.3，n₂=0.07，n₃=n₄=0.24，
A．反應開始20 s內以二氧化氮表示的平均反應速率v（NO₂）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.4mol-0.3mol}{2L}}{20s}$=0.0025 mol/（L•s），故A錯誤；
B．體積擴大反應混合物的濃度降低，平衡向氣體體積增大的方向移動，即向生成二氧化氮的方向移動，故B錯誤；
C．當反應達到平衡后，若縮小容器的體積，平衡向生成N₂O₄方向移動，但因為二氧化氮的濃度增大，混合氣體顏色變深，故C正確；
D．相同條件下，起始投料為0.20 mol N₂O₄達到平衡與開始投入0.40molNO₂到達的平衡狀態(tài)相同，故D錯誤；
答選C．

點評 本題考查化學反應速率計算、化學平衡影響因素、等效平衡等知識，題目難度中等，B選項為易錯點，注意總壓強不變但反應混合氣體的分壓減小，相當于降低壓強，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．