Question

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：
N₂O₄（无色）?2NO₂（红棕色）Q＜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

 

．
（2）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”）．
（3）若要重新达到平衡时，使c（NO₂）/c（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
（4）如果在80℃、将0.40mol的N₂O₄气体放入一个起始体积为2L、且压强维持不变的容器中发生上述反应．则达到平衡时n（NO₂）

 

0.60mol（填“大于”“等于”或“小于”）．
（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．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,反应速率的定量表示方法,化学平衡建立的过程

专题：化学平衡专题

分析：（1）先根据二氧化氮物质的量计算20s内反应的四氧化二氮的物质的量，进而计算20s时容器内四氧化二氮的物质的量，再计算20s～40s参加反应的四氧化二氮的物质的量，再根据速率定义式计算四氧化二氮的平均反应速率；
（2）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；
（3）若使c（NO₂）/c（N₂O₄）值变小，需使平衡向逆反应方向移动；
（4）压强不变则比原平衡的压强大，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，使压强减小；
（5）降低温度，化学反应速率减小，平衡向放热方向移动．

解答： 解：（1）20s时△n（NO₂）=0.24mol，故△n（N₂O₄）=

1

2

△n（NO₂）=

1

2

×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

0.08mol 2L

20s

=0.002mol/（L?S），
故答案为：0.002mol/（L?S）；
（2）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，
故答案为：变浅；
（3）若使c（NO₂）/c（N₂O₄）值变小，需使平衡向逆反应方向移动，
A、增大N₂O₄的起始浓度，按勒夏特列原理，平衡移动的结果只能减弱这种改变，不能消除，所以，c（NO₂）/c（N₂O₄）值变小，故A正确；
B、向混合气体中通入NO₂ 时，因为同时增大了体系的压强，平衡移动的结果，会使c（NO₂）/c（N₂O₄）值变小，故B正确；
C、催化剂只能加快化学反应速率，不会影响平衡移动，故C错误；
D、升高温度会使平衡向生成二氧化氮的方向移动，会使c（NO₂）/c（N₂O₄）值变大，故D错误；
故选：AB；
（4）压强不变则比原平衡的压强小，平衡向体积增大的方向移动，即向生成二氧化氮的方向移动，所以，n（NO₂）增大，
故答案为：大于；
（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，60℃曲线为．
故答案为：

点评：本题考查了化学反应速率、平衡移动、外界条件对化学平衡的影响图象，题目难度不大．