Question

在100℃時，將0.40mol的二氧化氮氣體充入2L抽真空的密閉容器中，每隔一定時間就對該容器內的物質進行分析，得到如表數(shù)據(jù)：

時間（s）	0	20	40	60	80
n （NO2）/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n（N2O4）/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

（1）在上述條件下，從反應開始直至20s時，二氧化氮的平均反應速率為

 

．
（2）n₂=

 

，n₃

 

n₄（填“＞”、“＜”或“=”），該反應的平衡常數(shù)值為

 

（保留兩位有效數(shù)字）
（3）上述反應達到平衡后二氧化氮的轉化率為

 

．
（4）達到平衡后，如升高溫度，氣體顏色會變深，則升溫后，反應2NO₂?N₂O₄的平衡常數(shù)將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,反應速率的定量表示方法,化學平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算四氧化二氮的反應速率，根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比計算二氧化氮的反應速率；
（2）反應達到40s時，根據(jù)二氧化氮的量計算n₂；反應達到60s時達到化學平衡狀態(tài)，二氧化氮的物質的量不再變化，計算出平衡時各物質的濃度，根據(jù)平衡常數(shù)的計算公式計算該反應的平衡常數(shù)；
（3）根據(jù)轉化率=

n(轉化量)

n(總)

×100%進行計算；
（4）升高溫度，氣體顏色會變深，說明升高溫度平衡向左移動．

解答： 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，從反應開始直至20s時，v（N₂O₄）=

0.05mol 2L

20s

=0.00125mol?L^-1?S^-1，則v（NO₂）=2v（N₂O₄）=2×0.00125mol?L^-1?S^-1=0.0025mol?L^-1?S^-1，故答案為：0.0025mol?L^-1?S^-1；
（2）反應達到60s時達到化學平衡狀態(tài)，二氧化氮的物質的量不再變化，所以n₃=n₄，
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，40S時，二氧化氮為0.26mol，則轉化了0.4-0.26=0.14mol，所以生成N₂O₄為0.07mol，則n₂=0.07，
根據(jù)反應方程式計算：2NO₂ ?N₂O₄
初始：0.4mol     0         
轉化：0.16mol   0.08mol
平衡：0.24mol   0.08mol
則平衡時的濃度分別為：c（N₂O₄）=

0.08mol

2L

=0.04mol/L，c（NO₂）=

0.24mol

2L

=0.12mol/L，
k=

c(N 2O 4)

c(NO 2)2

=

0.04

0.12×0.12

=2.8，
故答案為：0.07；=；2.8；
（3）根據(jù)（2）分析，則達到平衡后二氧化氮的轉化率為

0.16

0.4

×100%=40%，故答案為：40%；
（4）升高溫度，氣體顏色會變深，說明升高溫度平衡向左移動，二氧化氮濃度增大，四氧化二氮濃度減小，化學平衡常數(shù)減小，故答案為：減小．

點評：本題考查化學平衡移動以及相關計算，題目較為綜合，涉及多方面的知識，難度較大，試題側重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．