Question

10．已知反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，在100℃時(shí)，將0.400mol的NO₂氣體充入2L抽空的密閉容器中，每隔一定時(shí)間就對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下表數(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			0.08	0.08

下列分析合理的是（　　）

• A． 從反應(yīng)開始直至60s和80s時(shí)，二氧化氮的平均反應(yīng)速率是相等的
• B． 80s后將容器的體積縮小為1L，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體顏色變淺
• C． n₁的范圍是0.28＜n₁＜0.33
• D． 升高溫度，既能加快反應(yīng)速率，也能提高N₂O₄的體積分?jǐn)?shù)

Answer 1

分析 A．反應(yīng)速率V=$\frac{△c}{△t}$來計(jì)算，圖表中60s和80s二氧化氮濃度相同說明達(dá)到平衡狀態(tài)，二氧化氮濃度變化相同，但時(shí)間不同計(jì)算得到反應(yīng)速率不同；
B．體積縮小為1L，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但體積變化比平衡移動(dòng)變化對(duì)物質(zhì)濃度的影響大；
C．依據(jù)0-40s二氧化氮變化0.40mol-0.26mol=0.14mol，則每20s變化平均消耗0.07mol二氧化氮，但0-20s反應(yīng)速率大于20-40s，60s-80s四氧化二氮物質(zhì)的量不變，說明此時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，n₃=n₄=0.24mol，40s-60s二氧化氮物質(zhì)的量變化=0.26mol-0.24mol=0.02mol，20s-40s反應(yīng)速率大，據(jù)此分析判斷n₁取值范圍；
D．反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行；

解答 解：A．從反應(yīng)開始直至60s和80s時(shí)，二氧化氮濃度變化相同，但時(shí)間不同二氧化氮的平均反應(yīng)速率是不相等的，故A錯(cuò)誤；
B.80s后將容器的體積縮小為1L，壓強(qiáng)增大平衡向氣體體積減小的方向進(jìn)行，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體顏色變淺，但體積縮小會(huì)增大物質(zhì)的濃度，混合氣體顏色變深，故B錯(cuò)誤；
C．依據(jù)0-40s二氧化氮變化0.40mol-0.26mol=0.14mol，則每20s變化平均消耗0.07mol二氧化氮，但0-20s反應(yīng)速率大于20-40s，所以0-20s消耗二氧化氮物質(zhì)的量大于0.07mol，n₁＜0.4mol-0.07mol=0.33mol；60s-80s四氧化二氮物質(zhì)的量不變，說明此時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，n₃=n₄=0.24mol，40s-60s二氧化氮物質(zhì)的量變化=0.26mol-0.24mol=0.02mol，20s-40s反應(yīng)速率大，消耗二氧化氮物質(zhì)的量大于0.02mol，則n₁＞0.26mol+0.02mol=0.28mol，n₁的范圍是0.28＜n₁＜0.33，故C正確；
D．反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，N₂O₄的體積分?jǐn)?shù)減小，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素、等效平衡等，主要是圖表數(shù)據(jù)比較判斷n₁取值的方法，難度中等，注意體積變化和平衡移動(dòng)對(duì)物質(zhì)濃度的影響分析．