Question

16．在80℃時，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)：N₂O₄?2NO₂△H＞0，隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如表數(shù)據(jù)：

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0～40s內(nèi)用N₂O₄表示的平均反應(yīng)速率為0.0025mol•L^-1•s^-1．
（2）計算在80℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.8mol/L．
（3）40s時，NO₂的濃度b=0.2mol/L，反應(yīng)最遲到80s到達平衡狀態(tài)
（4）反應(yīng)進行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，混合氣體的顏色變淺（填“變淺”“變深”或“不變”）．
（5）要增大該反應(yīng)的K值，可采取的措施有D（填序號）．
A、增大N₂O₄的起始濃度B、向混合氣體中通入NO₂C、使用高效催化劑    D、升高溫度．

Answer 1

分析 （1）0～40s內(nèi)，N₂O₄減少0.40-0.20=0.20mol，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，80min達到平衡，則
          N₂O₄?2NO₂
開始    0.4        0
轉(zhuǎn)化    0.3       0.6
平衡    0.1        0.6
結(jié)合平衡濃度計算K；
（3）40s時N₂O₄減少0.40-0.20=0.20mol，由反應(yīng)可知生成NO₂為0.2mol×2=0.4mol，結(jié)合c=$\frac{n}{V}$及平衡時物質(zhì)的量不變分析；
（4）△H＞0，100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，平衡逆向移動；
（5）K只與溫度有關(guān)．

解答 解：（1）0～40s內(nèi)，N₂O₄減少0.40-0.20=0.20mol，0～40s內(nèi)用N₂O₄表示的平均反應(yīng)速率為$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{40s}$=0.0025mol•L^-1•s^-1，故答案為：0.0025；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，80min達到平衡，則
          N₂O₄?2NO₂
開始    0.4        0
轉(zhuǎn)化    0.3       0.6
平衡    0.1        0.6
平衡濃度分別為0.05mol/L、0.3mol/L，則K=$\frac{0．{3}^{2}}{0.05}$=1.8 mol/L，
故答案為：1.8 mol/L；
（3）40s時N₂O₄減少0.40-0.20=0.20mol，由反應(yīng)可知生成NO₂為0.2mol×2=0.4mol，濃度為$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2 mol/L，由表格數(shù)據(jù)可知80 s時達到平衡狀態(tài)，
故答案為：0.2；80；    
（4）△H＞0，100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，平衡逆向移動，混合氣體的顏色變淺，故答案為：變淺；   
（5）K只與溫度有關(guān)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，K增大，只有D符合，故答案為：D．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握化學平衡三段法、速率及K的計算、平衡移動為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，注意表格數(shù)據(jù)的應(yīng)用，題目難度不大．