Question

【題目】在80℃時(shí)，將0.40mol的N2O4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(yīng)：N2O42NO2 ， 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 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(jì)算20～40s內(nèi)用N2O4表示的平均反應(yīng)速率為molL﹣1s﹣1 ．
（2）計(jì)算在80℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ．
（3）反應(yīng)進(jìn)行至100s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（填字母）．
a．增大N2O4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．

Answer 1

【答案】
（1）0.0020
（2）1.8mol?L﹣1
（3）變淺
（4）d
【解析】解：（1.）20s時(shí)△n（NO2）=0.24mol，故△n（N2O4）= △n（NO2）= ×0.24mol=0.12mol，所以a=0.4mol﹣0.12mol=0.28mol，故20s～40s參加反應(yīng)的四氧化二氮的物質(zhì)的量為0.28mol﹣0.2mol=0.08mol，所以20s﹣40s內(nèi)用N2O4表示的平均反應(yīng)速率為 =0.0020mol/（Ls），所以答案是：0.0020；
（2.）由表中數(shù)據(jù)可知80s時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，由（1）中計(jì)算可知d=e=0.1mol，故c（N2O4）= =0.05mol/L，c（NO2）= =0.3mol/L，所以該溫度下平衡常數(shù)k= molL﹣1=1.8molL﹣1 ， ，所以答案是：1.8molL﹣1；
（3.）該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2濃度減小，氣體的顏色變淺，所以答案是：變淺；
（4.）平衡常數(shù)只受溫度影響，要增大該反應(yīng)的K值，應(yīng)改變溫度使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故應(yīng)升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大，所以答案是：d．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義的相關(guān)知識(shí)，掌握指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變的狀態(tài)，以及對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的理解，了解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無(wú)關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）．