Question

在80℃時，0.40mol的N₂O₄氣體充入2L固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，隔一段時間對該容器內的物質進行分析得到如下數據：

時間（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）80℃該反應的化學平衡常數表達式K=

 

 （不要求計算）
（2）計算20s-40s內用N₂O₄表示的平均反應速率為

 

（3）反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，混合氣體的顏色

 

 （填“變淺”、“變深”或“不變”）．
（4）要增大該反應的K值，可采取的措施有

 

（填序號），若要重新達到平衡時，使[NO₂]/[N₂O₄]值變小，可采取的措施有

 

（填序號）．
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
（5）如圖是80℃時容器中N₂O₄物質的量的變化曲線，請在該圖中畫出該反應在100℃時N₂O₄物質的量的變化曲線．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡常數的含義,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據反應方程式結合平衡常數的含義書寫；
（2）先根據二氧化氮物質的量計算20s內反應的四氧化二氮的物質的量，進而計算20s時容器內四氧化二氮的物質的量，再計算20s～40s參加反應的四氧化二氮的物質的量，再根據速率定義式計算四氧化二氮的平均反應速率；
（3）該反應正反應是吸熱反應，降低溫度平衡向逆反應方向移動，NO₂濃度減��；
（4）平衡常數只受溫度影響，要增大該反應的K值，應改變溫度使平衡向正反應方向移動；使

[NO2]

[N2O4]

值變小，應使平衡向逆反應方向移；
（5）升高溫度，化學反應速率增大，平衡向吸熱方向移動．

解答： 解：（1）已知N₂O₄（g）?2NO₂（g）△，則該反應的化學平衡常數表達式K=

c2(NO2)

c(N2O4)

；
故答案為：K=

c2(NO2)

c(N2O4)

；
（2）20s時△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參加反應的四氧化二氮的物質的量為0.28mol-0.2mol=0.08mol，所以20s-40s內用N₂O₄表示的平均反應速率為

0.08mol 2L

40s-20s

=0.002mol/（L?s），故答案為：0.002mol/（L?s）；

（3）該反應正反應是吸熱反應，降低溫度平衡向逆反應方向移動，NO₂濃度減小，氣體的顏色變淺，故答案為：變淺；
（4）平衡常數只受溫度影響，要增大該反應的K值，應改變溫度使平衡向正反應方向移動，該反應正反應是吸熱反應，故應升高溫度平衡向正反應移動，平衡常數k增大，所以要增大該反應的K值，可采取的措施為D；
A． 增大N₂O₄的起始濃度，達到平衡時，壓強增大，與原平衡相比，平衡逆移，則

[NO2]

[N2O4]

值變小，故A正確；
B． 向混合氣體中通入NO₂，達到平衡時，壓強增大，與原平衡相比，平衡逆移，則

[NO2]

[N2O4]

值變小，故B正確；
C． 使用高效催化劑，平衡不移動，則

[NO2]

[N2O4]

值不變，故C錯誤；
D． 該反應正反應是吸熱反應，升高溫度平衡正移，則

[NO2]

[N2O4]

值變大，故D錯誤；
故答案為：D；AB；
（5）當升高溫度，化學反應速率增大，到達平衡所需時間減小，平衡向正反應方向移動，所以到達新平衡時四氧化二氮的物質的量比第一次平衡時少，100℃曲線為；
故答案為：．

點評：本題考查了化學平衡的計算和外界條件對化學平衡的影響，題目難度中等，注意化學平衡常數只與溫度有關，與其它任何物理量都無關．