Question

（10分）在80℃时，0.40mol的N₂O₄气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

已知：

（1）计算20s～40s内用N₂O₄表示的平均反应速率为               。

（2）计算在80℃时该反应的平衡常数K＝               。

（3）反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色       （填“变浅”、“变深”或“不变”）。

（4）要增大该反应的K值，可采取的措施有（填序号）            ，若要重新达到平衡时，使c(NO₂)／c(N₂O₄)值变小，可采取的措施有（填序号）        。

A、增大N₂O₄的起始浓度       B、向混合气体中通入NO₂

C、使用高效催化剂            D、升高温度

（5）如图是80℃时容器中N₂O₄物质的量的变化曲线，请在该图中补画出该反应在60℃时N₂O₄物质的量的变化曲线。

Answer

共10分，每空2分

（1）0.0020mol/（L·s） （2分）。 （2） 1.8 mol/L （2分）。

（3） 变浅（1分）。 （4） D （1分） 、 AB （2分） 。

（5）（2分）

【解析】

试题分析：（1）20s时△n（NO2）=0.24mol，故△n（N2O4）=1/2△n（NO2）=1/2×0.24mol=0.12mol，所以a=0.4mol﹣0.12mol=0.28mol，故20s～40s参加反应的四氧化二氮的物质的量为0.28mol﹣0.2mol=0.08mol，所以20s﹣40s内用N2O4表示的平均反应速率为0.002mol/（L•s）；

（2）已知N2O4（g）⇌2NO2（g）△，由该反应的化学平衡常数表达式计算可得K=1.8mol/L；

（3）该反应正反应是吸热反应，降低温度平衡向逆反应方向移动，NO2浓度减小，气体的颜色变浅；

（4）平衡常数只受温度影响，要增大该反应的K值，应改变温度使平衡向正反应方向移动，该反应正反应是吸热反应，故应升高温度平衡向正反应移动，平衡常数k增大，所以要增大该反应的K值，可采取的措施为D；

A． 增大N2O4的起始浓度，达到平衡时，压强增大，与原平衡相比，平衡逆移，则c(NO2)/c(N2O4)值变小，正确； B． 向混合气体中通入NO2，达到平衡时，压强增大，与原平衡相比，平衡逆移，则c(NO2)/c(N2O4)值变小，正确； C． 使用高效催化剂，平衡不移动，则c(NO2)/c(N2O4)值不变，错误； D． 该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡正移，则c(NO2)/c(N2O4)值变大，错误；故答案为：D；AB；

（5）当升高温度，化学反应速率增大，到达平衡所需时间减小，平衡向正反应方向移动，所以到达新平衡时四氧化二氮的物质的量比第一次平衡时少，60℃曲线为:

考点：本题考查了化学平衡的计算和外界条件对化学平衡的影响，题目难度中等，注意化学平衡常数只与温度有关，与其它任何物理量都无关。