Question

5．80℃時(shí)，將0.40mol的N₂O₄氣體充入2L已經(jīng)抽空的固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂O₄?2NO₂，△H＞0隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間（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）計(jì)算20s-40s內(nèi)用N₂O₄表示的平均反應(yīng)速率為0.0020　mol•L^-1•s^-1
（2）計(jì)算在80℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.8mol•L^-1；
（3）要增大該反應(yīng)的K值，可采取的措施有（填序號(hào)）D
A．增大N₂O₄的起始濃度　 　      B．向混合氣體中通入NO₂
C．使用高效催化劑　　　 　　　　D．升高溫度．

Answer 1

分析 （1）20s生成二氧化氮0.24mol，則消耗N₂O₄為0.24mol×$\frac{1}{2}$=0.12mol，故a=0.4-0.12=0.28mol，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（N₂O₄）；
（2）80s到達(dá)平衡，平衡時(shí)二氧化氮為0.6mol，則平衡時(shí)N₂O₄為0.4mol-0.6mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，再根據(jù)K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$計(jì)算平衡常數(shù)；
（3）平衡常數(shù)只受溫度影響，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大．

解答 解：（1）20s生成二氧化氮0.24mol，則消耗N₂O₄為0.24mol×$\frac{1}{2}$=0.12mol，故a=0.4-0.12=0.28mol，則20s～40s內(nèi)v（N₂O₄）=$\frac{\frac{0.28mol-0.20mol}{2L}}{40s-20s}$=0.0020 mol•L^-1•s^-1，
故答案為：0.0020；
（2）80s到達(dá)平衡，平衡時(shí)二氧化氮為0.6mol，則平衡時(shí)N₂O₄為0.4mol-0.6mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，故平衡常數(shù)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，
故答案為：1.8mol•L^-1；
（3）平衡常數(shù)只受溫度影響，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算及影響因素，比較基礎(chǔ)，注意平衡常數(shù)只受溫度影響．