Question

【題目】在80℃時，將0.40mol的N2O4氣體充入2L已經抽空的固定容積的密閉容器中，發生如下反應：N2O42NO2 ， 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 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）計算20～40s內用N2O4表示的平均反應速率為molL﹣1s﹣1 ．
（2）計算在80℃時該反應的平衡常數K= ．
（3）反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，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△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參加反應的四氧化二氮的物質的量為0.28mol﹣0.2mol=0.08mol，所以20s﹣40s內用N2O4表示的平均反應速率為 =0.0020mol/（Ls），所以答案是：0.0020；
（2.）由表中數據可知80s時，反應達平衡狀態，由（1）中計算可知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k= molL﹣1=1.8molL﹣1 ， ，所以答案是：1.8molL﹣1；
（3.）該反應正反應是吸熱反應，降低溫度平衡向逆反應方向移動，NO2濃度減小，氣體的顏色變淺，所以答案是：變淺；
（4.）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移動，平衡常數K增大，所以答案是：d．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解化學平衡常數的含義的相關知識，掌握指在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度不變的狀態，以及對化學平衡狀態本質及特征的理解，了解化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應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平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）．