Question

【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molL﹣1s﹣1 ．
（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．

Answer 1

【答案】
（1）0.0020
（2）1.8mol?L﹣1
（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= molL﹣1=1.8molL﹣1 ， ，所以答案是：1.8molL﹣1；
（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）．