题目内容

【题目】在80℃时,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-Q,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20s—40s内用N2O4表示的平均反应速率为____。

(2)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(填序号)___,若要重新达到平衡时,使[NO2]/[N2O4]值变小,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)如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线,请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线。____

【答案】 1.8 变浅 D A

【解析】

(1)先根据二氧化氮物质的量计算反应的四氧化二氮的物质的量,总物质的量减去反应的物质的量即是容器中剩余的四氧化二氮的物质的量,再根据公式计算四氧化二氮的平均反应速率.
(2)根据K= 计算平衡常数.
(3)降低温度平衡向放热方向移动,根据平衡移动方向判断气体颜色变化.
(4)化学平衡常数只与温度有关;根据外因对平衡的影响效果作答;

(5)降低温度,化学反应速率减小,平衡向放热方向移动。

(1)当时,生成二氧化氮,则消耗四氧化二氮,容器中还剩余;则20s—40s内用N2O4表示的平均反应速率为,故答案为:;

(2)当到达时,二氧化氮的物质的量不再变化,所以反应达到平衡状态,二氧化氮的物质的量是,则消耗四氧化二氮的物质的量是,还剩余,即。
二氧化氮的平衡浓度,四氧化二氮的平衡浓度,,故答案为:1.8;

(3)该反应的正反应是吸热反应,降低温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮的含量减少,所以混合气体的颜色变浅,故答案为:变浅

(4)化学平衡常数只与温度有关,与其它任何物理量无关,D项正确,其他选项不符合题意;

A. 增大N2O4的起始浓度,相当于加压,可使平衡向逆向移动,使[NO2]/[N2O4]值变小,A项正确;

B.向混合气体中通入NO2,相当于加压,可使平衡向逆向移动,但NO2物质的量会增大,最终使,[NO2]/[N2O4]值变大,B项错误;

C. 使用高效催化剂,平衡不以东南,不会改变[NO2]/[N2O4]值,C项错误;

D. 反应N2O42NO2-Q可知,升高温度,平衡向正向移动,[NO2]/[N2O4]值变大,D项错误;

答案为A,

故答案为:D;A;

(5)当降低温度,化学反应速率减小,到达平衡所需时间增大,平衡向逆反应方向移动,所以到达新平衡时四氧化二氮的物质的量比第一次平衡时少,则曲线为

。

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