Question

5．80℃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：N₂O₄?2NO₂，△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：

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0.0020　mol•L^-1•s^-1
（2）计算在80℃时该反应的平衡常数K=1.8mol•L^-1；
（3）要增大该反应的K值，可采取的措施有（填序号）D
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．

Answer 1

分析 （1）20s生成二氧化氮0.24mol，则消耗N₂O₄为0.24mol×$\frac{1}{2}$=0.12mol，故a=0.4-0.12=0.28mol，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（N₂O₄）；
（2）80s到达平衡，平衡时二氧化氮为0.6mol，则平衡时N₂O₄为0.4mol-0.6mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，再根据K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$计算平衡常数；
（3）平衡常数只受温度影响，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大．

解答 解：（1）20s生成二氧化氮0.24mol，则消耗N₂O₄为0.24mol×$\frac{1}{2}$=0.12mol，故a=0.4-0.12=0.28mol，则20s～40s内v（N₂O₄）=$\frac{\frac{0.28mol-0.20mol}{2L}}{40s-20s}$=0.0020 mol•L^-1•s^-1，
故答案为：0.0020；
（2）80s到达平衡，平衡时二氧化氮为0.6mol，则平衡时N₂O₄为0.4mol-0.6mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，故平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{（\frac{0.6mol}{2L}）^{2}}{\frac{0.1mol}{2L}}$=1.8mol•L^-1，
故答案为：1.8mol•L^-1；
（3）平衡常数只受温度影响，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故选：D．

点评 本题考查化学平衡计算、反应速率计算、平衡常数计算及影响因素，比较基础，注意平衡常数只受温度影响．