Question

【題目】在80 ℃時，將0.40 mol的N2O4氣體充入2 L真空的固定容積的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：N2O4 2NO2 △H>0，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	0	20	40	60	80	100
n(N2O4) /mol	0.40	0.28	0.20	0.14	0.10	0.10
n(NO2) /mol	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

（1）計算20~40 s內(nèi)用N2O4表示的平均反應(yīng)速率為__________。

（2）40s時，NO2的的濃度b=_________mol/L，反應(yīng)最遲到________s到達平衡狀態(tài)

（3）反應(yīng)進行至100 s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，混合氣體的顏色________(填“變淺”“變深”或“不變”)。

（4）要增大該反應(yīng)的K值，可采取的措施有___________(填序號)。

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）能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是_________(填序號)

A. 2 v(N2O4 ) =v(NO2 ) B. 容器內(nèi)壓強保持不變

C. 容器內(nèi)密度保持不變 D. NO2的體積分數(shù)保持不變

（6）如圖是80 ℃時容器中N2O4物質(zhì)的量的變化曲線，請在該圖中補畫出該反應(yīng)在60 ℃時N2O4物質(zhì)的量的變化曲線______。

Answer 1

【答案】0.0020 mol·L－1·s－1 0.20 80 變淺 D BD

【解析】

(1)先根據(jù)二氧化氮物質(zhì)的量計算反應(yīng)的四氧化二氮的物質(zhì)的量，總物質(zhì)的量減去反應(yīng)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=計算；(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析解答；(3)△H＞0，表示反應(yīng)放熱，根據(jù)溫度對平衡的影響分析判斷；(4)K只與溫度有關(guān)；(5)根據(jù)平衡狀態(tài)的特征分析判斷；(6)降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小，平衡向放熱方向移動，據(jù)此作圖。

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知v(N2O4)====0.0020 mol·L－1·s－1，故答案為：0.0020 mol·L－1·s－1；

(2)40s時N2O4減少0.40-0.20=0.20mol，由反應(yīng)可知生成NO2為0.2mol×2=0.4mol，濃度為=0.2mol/L，由表格數(shù)據(jù)可知80s時達到平衡狀態(tài)，故答案為：0.2；80；

(3)△H＞0，100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，N2O42NO2平衡逆向移動，混合氣體的顏色變淺，故答案為：變淺；

(4)K只與溫度有關(guān)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，K增大，只有D符合，故答案為：D；

(5)A. 反應(yīng)過程中始終存在2v(N2O4)=v(NO2)，無法判斷正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，不能判斷是平衡狀態(tài)，故A錯誤；B. 該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，即容器中的壓強為變量，當容器內(nèi)壓強保持不變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B正確；C. 反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，氣體的密度始終不變，因此容器內(nèi)密度保持不變，不能判斷是平衡狀態(tài)，故C錯誤；D. NO2的體積分數(shù)保持不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故D正確；故答案為：BD；

(6)當降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小，到達平衡所需時間增大，平衡向逆反應(yīng)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大，60℃曲線為，故答案為：。