Question

【題目】在80℃時，將0.4mol的四氧化二氮氣體充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中，隔一段時間對該容器內的物質進行分析，得到如下數據：

時間(s) c(mol·L-1)	0	20	40	60	80	100
c(N2O4)	0.20	a	0.10	C	d	e
c(NO2)	0.00	0.12	b	0.22	0.22	0.22

反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，發現氣體的顏色變淺。

（1）該反應的化學方程式為________________________________。

（2）20s時，N2O4的的濃度為__________mol·L-1，0～20s內N2O4的平均反應速率為_____________。

（3）該反應的平衡常數表達式K=____________，80℃反應K值為___________保留2位小數)。

（4）在其他條件相同時，該反應的K值越大，表明建立平衡時______________。

A．N2O4的轉化率越高 B．NO2的產量越大

C．N2O4與NO2的濃度之比越大 D．正反應進行的程度越大

（5）要增大該反應的K值，可采取的措施_________

A．增大N2O4起始濃度 B．向混合氣中通入NO2

C．使用高效催化劑 D．升高溫度

（6）下圖是80℃時容器中N2O4濃度的變化圖，請在該圖中補畫出該反應在60℃反應時N2O4濃度的變化曲線_______。

Answer 1

【答案】 N2O42NO2 0.14 0.003 mol/(L·s) 0.54 ABD D

【解析】（1）該反應的化學方程式為：N2O42NO2；（2）進行到20S；

N2O42NO2

起始量（mol） 0.4 0

變化量（mol） 0.12 0.24

20s末（mol） 0.28 0.24

20s時，N2O4的濃度==0.14mol/L；

0～20s內N2O4的平均反應速率==0.003mol/(Ls)；

（3）N2O42NO2，平衡常數K=；

80°C平衡狀態和60S是相同平衡狀態，平衡濃度c（NO2）=0.22mol/L，c（N2O4）=0.09mol/L；

平衡常數K===0.54mol/L；

（4）反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，發現氣體的顏色變淺，說明反應向逆反應方向移動，逆反應是放熱反應，正反應是吸熱反應；該反應的K值越大，說明平衡正向進行，是溫度降低的原因；A、平衡正向進行N2O4的轉化率越高，選項A正確；B、平衡正向進行NO2的產量越大，選項B正確；C、依據上述計算分析平衡正向進行，N2O4與NO2的濃度之比越小，選項C錯誤；D、該反應的K值越大，說明平衡正向進行，正反應進行的程度越大，選項D正確。答案選ABD；（5）平衡常數只受溫度影響，要增大該反應的K值，應改變溫度使平衡向正反應方向移動，該反應正反應是吸熱反應，故應升高溫度平衡向正反應方向移動，平衡常數K增大，答案選D；（6）溫度降低，化學反應速率減慢，到達平衡的時間長，同時，溫度降低，化學平衡向放熱的方向移動，即逆反應方向移動，如下圖：。