Question

(10分)在80℃时，将0.40 mol的N₂O₄气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N₂O₄2NO₂，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

时间/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）计算20～40 s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＝________(请注明单位)。

（3）反应进行至100 s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)。

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）下图是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

（1）0.0020 mol·L－1·s－1 （2）1.8 mol·L－1 （3）变浅 （4）D

（5）如下图：

【解析】

试题分析：（1）N2O4的速率=（0.40-0.20）mol÷2L÷20s=0.0020 mol·L－1·s－1；（2） 根据方程式：N2O42NO2

初始物质的的量 0.4 0

改变物质的量 x 2x

平衡物质的量 0.4-x 0.6 列式计算 2x=0.6 x=0.3 平衡时N2O4的物质的量为0.4-0.3=0.1mol，平衡常数=c(NO2)2÷c(N2O4)=(0.6÷2)2÷(0.1÷2)= 1.8 mol·L－1 ；（3）降低温度，平衡向放热方向移动，故向逆向移动，二氧化氮浓度减小，颜色变浅；（4）化学平衡常数只有温度有关，升温，平衡正向移动，化学平衡常数增大；（5）反应在60℃时，反应速率减慢，N2O4物质的量变化缓慢，达到平衡所需要的时间长，温度低有利于平衡逆向移动，N2O4物质的量比80℃时的多，故画图为

考点：化学平衡的计算，平常常数，影响平衡移动的因素。