Question

【題目】一直反應：2NO2（紅棕色）N2O4（無色） △H＜0，在100℃時，將0.40mol NO2氣體充入2L密閉容器中，每隔一段時間對該容器的物質(zhì)進行測量，得到的數(shù)據(jù)如下表：

時間/s n/mol	0	20	40	60	80	100
n(NO2)	0.40	a	0.26	c	d	e
n(N2O4)	0.00	0.05	b	0.08	0.08	0.08

（1）a、b、c、d、e中屬于平衡狀態(tài)的是_____________，100s后降低反應混合物的溫度，混合氣體的顏色_________（填“變淺”、“變深”或“不變”）。

（2）20~40s內(nèi)，v(NO2)=__________mol/(L·s)，100℃時該反應的平衡常數(shù)K =_____________。

（3）將一定量的NO2充入密閉注射器中，圖是在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化（氣體顏色越深，透光率越小）。下列說法正確的是______________

A.b點的操作是壓縮注射器

B.c點與a點相比，c(NO2)增大，c(N2O4)減小

C.若密閉注射器為絕熱容器，則T(b)＞T(c)

D.d點時v（正）＞v（逆）

（4）能說明反應2NO2（紅棕色）N2O4（無色）達平衡的是_________

A. 體系的顏色不變

B. 恒容條件下，氣體的額密度不變

C. 2v正（NO2）=v逆（N2O4）/p>

D. 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變

（5）100℃時，容器中物質(zhì)的量的變化曲線如圖，請畫出80℃時物質(zhì)的量的變化曲線并進行適當標注。______

Answer 1

【答案】cde 變淺 0.001 2.78 A AD

【解析】

（1）根據(jù)圖表中的信息可知，60s后N2O4濃度不再發(fā)生變化，則 NO2的濃度也不再發(fā)生變化，即達到化學平衡，100s之后，降低溫度，平衡正向移動，從而判斷出氣體顏色的變化；

（2）根據(jù)物質(zhì)的量變化之比等于計量數(shù)之比，算出b的值，利用速率公式得到v(NO2)，60min達到平衡，利用平衡濃度算出平衡常數(shù)K；

（3）該反應是正反應氣體體積減小的放熱反應，壓強增大平衡雖正向移動，但二氧化氮濃度增大，混合氣體顏色變深，壓強減小平衡逆向移動，但二氧化氮濃度減小，混合氣體顏色變淺，據(jù)圖分析，b點開始是壓縮注射器的過程，氣體顏色變深，透光率變小，c點后的拐點是拉伸注射器的過程，氣體顏色變淺，透光率增大，據(jù)此分析；

（4）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變；

（5）降低溫度，反應速率減慢，達到平衡的時間變長；△H＜0，降低溫度，反應正向移動，NO2的物質(zhì)的量減小，故圖像為；

（1）n(NO2)= 0.40mol-0.26mol=0.14mol，則n(N2O4)=n(NO2)=0.07mol，則根據(jù)表格N2O4的物質(zhì)的量變化可知，60s時反應達到平衡狀態(tài)，則a、b、c、d、e中屬于平衡狀態(tài)的是cde；由于△H＜0，100s后降低反應混合物的溫度，反應向正向移動，容器中混合氣體的顏色由紅棕色逐漸變淺，

故答案為：cde；變淺；

（2）△t=40s-20s=20s，0~20s內(nèi)，n(N2O4)=0.05mol，則n(NO2)=2n(N2O4)=0.1mol，故20s時n(NO2)=a=0.4-0.1=0.3mol，20~40s內(nèi)n(NO2)=0.3-0.26=0.04mol，c(NO2)===0.02mol/L，v(NO2)=== 0.001mol/(L·s)；

由(1)可得，反應60s達到平衡，0~60s時，n(N2O4)=0.08mol，則n(NO2)=2n(N2O4)=0.16mol，故60s時n(NO2)=c=0.4-0.16=0.24mol，故100℃時該反應的平衡常數(shù)K =，≈2.78，

故答案為：0.001；2.78；

（3）A. 從b點到c的過程中透光率減小，說明NO2的濃度增加，因此是壓縮注射器，壓縮使容器壓強增大，因此平衡正向移動，故A正確；

B. c點是壓縮注射器后的情況，二氧化氮和四氧化二氮的濃度都增大，故B錯誤；

C. b點開始是壓縮注射器的過程，平衡正向移動，反應放熱，導致T(b)<T(c)，故C錯誤；

D. c點后的拐點是拉伸注射器的過程，d點是平衡向氣體體積增大的逆向移動過程，所以v(逆)>v(正)，故D錯誤；

故答案選A；

（4）A.容器內(nèi)氣體顏色不再發(fā)生變化時，二氧化氮濃度不變，反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；

B.反應前后氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，則容器內(nèi)氣體密度始終不變，不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.v(NO2)正=2v(N2O4)逆時反應達到平衡狀態(tài)，則2v(NO2)正=v(N2O4)逆時該反應沒有達到平衡狀態(tài)C，故C錯誤；

D. 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量=氣體物質(zhì)的總質(zhì)量/氣體的總物質(zhì)的量；氣體物質(zhì)的總質(zhì)量是一個定值，氣體的總物質(zhì)的量是一個變值，故混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，化學反應達到平衡，故D正確；

故答案選AD；

（5）降低溫度，反應速率減慢，達到平衡的時間變長；△H＜0，降低溫度，反應正向移動，NO2的物質(zhì)的量減小，故圖像為，

故答案為：。