Question

在100℃時(shí)，將0.40mol的二氧化氮?dú)怏w充入2L抽真空的密閉容器中，每隔一定時(shí)間就對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如表數(shù)據(jù)：

時(shí)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

（1）在上述條件下，從反應(yīng)開始直至20s時(shí)，二氧化氮的平均反應(yīng)速率為

 

．
（2）n₂=

 

，n₃

 

n₄（填“＞”、“＜”或“=”），該反應(yīng)的平衡常數(shù)值為

 

（保留兩位有效數(shù)字）
（3）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后二氧化氮的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（4）達(dá)到平衡后，如升高溫度，氣體顏色會(huì)變深，則升溫后，反應(yīng)2NO₂?N₂O₄的平衡常數(shù)將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算四氧化二氮的反應(yīng)速率，根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算二氧化氮的反應(yīng)速率；
（2）反應(yīng)達(dá)到40s時(shí)，根據(jù)二氧化氮的量計(jì)算n₂；反應(yīng)達(dá)到60s時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，二氧化氮的物質(zhì)的量不再變化，計(jì)算出平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，根據(jù)平衡常數(shù)的計(jì)算公式計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)化率=

n(轉(zhuǎn)化量)

n(總)

×100%進(jìn)行計(jì)算；
（4）升高溫度，氣體顏色會(huì)變深，說明升高溫度平衡向左移動(dòng)．

解答： 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，從反應(yīng)開始直至20s時(shí)，v（N₂O₄）=

0.05mol 2L

20s

=0.00125mol?L^-1?S^-1，則v（NO₂）=2v（N₂O₄）=2×0.00125mol?L^-1?S^-1=0.0025mol?L^-1?S^-1，故答案為：0.0025mol?L^-1?S^-1；
（2）反應(yīng)達(dá)到60s時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，二氧化氮的物質(zhì)的量不再變化，所以n₃=n₄，
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，40S時(shí)，二氧化氮為0.26mol，則轉(zhuǎn)化了0.4-0.26=0.14mol，所以生成N₂O₄為0.07mol，則n₂=0.07，
根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算：2NO₂ ?N₂O₄
初始：0.4mol     0         
轉(zhuǎn)化：0.16mol   0.08mol
平衡：0.24mol   0.08mol
則平衡時(shí)的濃度分別為：c（N₂O₄）=

0.08mol

2L

=0.04mol/L，c（NO₂）=

0.24mol

2L

=0.12mol/L，
k=

c(N 2O 4)

c(NO 2)2

=

0.04

0.12×0.12

=2.8，
故答案為：0.07；=；2.8；
（3）根據(jù)（2）分析，則達(dá)到平衡后二氧化氮的轉(zhuǎn)化率為

0.16

0.4

×100%=40%，故答案為：40%；
（4）升高溫度，氣體顏色會(huì)變深，說明升高溫度平衡向左移動(dòng)，二氧化氮濃度增大，四氧化二氮濃度減小，化學(xué)平衡常數(shù)減小，故答案為：減�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)以及相關(guān)計(jì)算，題目較為綜合，涉及多方面的知識(shí)，難度較大，試題側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力．