题目内容

在80℃时,将0.40mo1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 △H>0,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:

       t/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0~20s内用NO2表示的平均反应速率为     mo1?L—1?s—1
(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100s后将反应混合物的温度升高,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
C.使用高效催化剂
B.向混合气体中通入NO2
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(不用计算,定性处理)该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线。

(1)0.006   
(2)1.8mol/L  
(3)变深  
(4)D  
(5)如下图:

解析试题分析:(1)v(NO2)==0.006mol/(L?min);(2)起始时c(N2O4)==0.20mol/L,平衡时c(NO2)==0.30mol/L,则△c(NO2)==0.30mol/L;由N2O42NO2可知,△c(N2O4)=△c(NO2)/2=0.15mol/L,平衡时c(N2O4)=0.20mol/L—0.15mol/L=0.05mol/L;由K==1.8mol/L;(3)△H>0,则正反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,c(NO2)增大,则混合气体的颜色变深;(4)平衡常数只与温度有关,升高温度,平衡向正反应方向移动,K增大,故选D;(5)画图要点:起始时n(N2O4)相同;降低温度,反应速率减小,平衡向逆反应方向移动,则达到平衡的时间增大,且平衡时n(N2O4)增多。
考点:考查化学反应速率、化学平衡、平衡常数等相关知识。

练习册系列答案
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化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
Ⅰ、如图装置所示,A、B中的电极为多孔的惰性电极;C、D为夹在浸有Na2SO4溶液的滤纸条上的铂夹;电源有a、b两极。若A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1,闭合K2、K3通直流电。

回答下列问题:
(1) a是电源的   极,写出A中的电极反应式为_____。
(2)湿的Na2SO4滤纸条上能观察到的现象有____________。
(3)电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极,若此时切断K2、K3,闭合K1,发现电流表的指针移动,写出此时B中的电极反应式为          
Ⅱ、甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   ΔH,下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。请回答下列问题:

温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
(4)由表中数据判断ΔH       0(填“>”、“<”或“=”)。
(5)其他条件不变,只改变其中一个条件,下列措施可提高甲醇产率的是     
A.升高温度;B.使用合适的催化剂;C.缩小容器的容积;D.充入过量的H2;E.恒压时,充入He;F.从体系中分离出CH3OH
(6)某温度下,将2mol CO和6 mol H2充入2L密闭容器中,反应进行到4min末达到平衡,此时测得c(CO) =0.2 mol/L ,则0~4min内H2的反应速率为     ;若保持温度容积不变再向其中充入一定量的CH3OH,重新达到化学平衡状态,与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中CH3OH的体积分数     (填“变大”、“变小”、或“不变”)。

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