Question

.(10分)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：N₂O₄(g)2NO₂(g)  △H>0，隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下數(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20s—40s內(nèi)用N₂O₄表示的平均反應速率為                             ；

②計算在80℃時該反應的平衡常數(shù)K=                                ；

③反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，混合氣體的顏色(填“變淺”、“變深”或“不變”)                                     ；

④要增大該反應的K值，可采取的措施有(填序號)              。

A.增大N₂O₄的起始濃度                  B.向混合氣體中通入NO₂

C.使用高效催化劑                       D.升高溫度

⑤在同條件下，如果將0.40mol的N₂O₄氣體充入2L已經(jīng)抽空的固定容積的絕熱密閉容器中，最終達到平衡后n(NO₂)                     0.60 mol(填“> ”、“<”或“=”)。

 

Answer 1

【答案】

(1)①0.002 mol/(L·s)； ②1.8 mol/L；    ③變淺；    ④ D    ⑤ <

【解析】①反應進行到20s時，生成NO₂是0.24mol，則消耗N₂O₄是0.12mol，所以a＝0.28mol。因此20s—40s內(nèi)用N₂O₄變化量是0.08mol，所以其反應速率是0.08mol÷2L÷20s＝0.002 mol/(L·s)。

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，平衡時NO₂的物質(zhì)的量是0.60mol，所以N₂O₄的物質(zhì)的量是0.40mol－0.30mol＝0.10mol，其濃度分別是0.30mol/L和0.05mol/L，因此其平衡常數(shù)是。

③由于反應是吸熱反應，所以降低溫度，平衡向逆反應方向移動，NO₂的濃度減小，顏色變淺。

④平衡常數(shù)只與溫度有關系，由于升高溫度，平衡向正反應方向移動，所以平衡常數(shù)增大。

⑤由于是吸熱反應，而容器又是絕熱的，所以在反應過程中，溫度降低，平衡向向逆反應方向移動，NO₂的濃度減小，所以NO₂的物質(zhì)的量小于0.6mol。