Question

在80℃时，将0.40mol的N₂O₄气体充入1L固定容积的密闭容器中发生反应：N₂O₄═2NO₂（△H＞0），每隔一段时间对容器内的物质进行测定，得到如下数据：

时间（s）	0	20	40	60	80	100
n（N2O4）（mol）	0.40	a	0.20	c	d	e
n（NO2）（mol）	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

（1）在20s-40s之间，用N₂O₄表示的平均反应速率为

0.004mol?L^-1?s^-1

．
（2）在80℃时该反应的平衡常数K=

3.6mol?L^-1

．
（3）要增大该反应的平衡常数，可采取的措施有（填序号）

④

．
①增大N₂O₄的起始浓度            ②向混合气体中通入NO₂
③使用高效催化剂                ④升高温度
（4）反应进行至100s后若降低温度，混合气体的颜色

变浅

（填“变浅”、“变深”或“不变”）．
（5）反应进行至100s后若向容器中再充入0.40mol的N₂O₄气体，则达到新平衡后N₂O₄的转化率将

减小

（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析：（1）生成0.24molNO₂，消耗N₂O₄为0.12mol，则a=0.40-0.12=0.28mol，所以20s-40s之间，消耗N₂O₄为0.28mol-0.20mol=0.08mol，以此计算反应速率；
（2）由表格中的数据可知，平衡时，c（NO₂）=

0.6mol

1L

=0.6mol/L，c（N₂O₄）=0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L，结合K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比来解答；
（3）增大该反应的平衡常数，可使平衡正向移动，以此分析；
（4）该反应为吸热反应，若降低温度，平衡逆向移动；
（5）100s后若向容器中再充入0.40mol的N₂O₄气体，因容器的体积不变，相当于加压，化学平衡逆向移动．

解答：解：（1）生成0.24molNO₂，消耗N₂O₄为0.12mol，则a=0.40-0.12=0.28mol，所以20s-40s之间，消耗N₂O₄为0.28mol-0.20mol=0.08mol，则20s-40s之间，用N₂O₄表示的平均反应速率为

0.08mol/L

20s

=0.004 mol?L^-1?s^-1，故答案为：0.004 mol?L^-1?s^-1；
（2）由表格中的数据可知，平衡时，c（NO₂）=

0.6mol

1L

=0.6mol/L，c（N₂O₄）=0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L，
K=

(0.6mol/L)2

0.1mol/L

=3.6 mol?L^-1，故答案为：3.6 mol?L^-1；
（3）增大该反应的平衡常数，可使平衡正向移动，①②均使K减小，③使K不变，该反应为吸热反应，④升高温度平衡正向移动，K增大，故答案为：④；
（4）该反应为吸热反应，若降低温度，平衡逆向移动，二氧化氮的浓度减小，颜色变浅，故答案为：变浅；
（5）100s后若向容器中再充入0.40mol的N₂O₄气体，因容器的体积不变，相当于加压，化学平衡逆向移动，则达到新平衡后N₂O₄的转化率将减小，故答案为：减小．

点评：本题考查化学平衡的计算及影响化学平衡的因素，明确表格中的数据并判断平衡状态是解答的关键，题目难度不大．