题目内容

【题目】在80℃时,将0.40mol的N2O4气体充入2L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20~40s内用N2O4表示的平均反应速率为molL1s1
(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(填字母).
a.增大N2O4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.

【答案】
(1)0.0020
(2)1.8mol?L1
(3)变浅
(4)d
【解析】解:(1.)20s时△n(NO2)=0.24mol,故△n(N2O4)= △n(NO2)= ×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 =0.0020mol/(Ls),所以答案是:0.0020;
(2.)由表中数据可知80s时,反应达平衡状态,由(1)中计算可知d=e=0.1mol,故c(N2O4)= =0.05mol/L,c(NO2)= =0.3mol/L,所以该温度下平衡常数k= molL1=1.8molL1 , ,所以答案是:1.8molL1
(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,所以答案是: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,所以答案是:d.
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡常数的含义的相关知识,掌握指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度不变的状态,以及对化学平衡状态本质及特征的理解,了解化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效).

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