Question

在80℃時(shí)，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（無色）?2NO₂（紅棕色）Q＜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

 

．
（2）反應(yīng)進(jìn)行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，混合氣體的顏色

 

（填“變淺”、“變深”或“不變”）．
（3）若要重新達(dá)到平衡時(shí)，使c（NO₂）/c（N₂O₄）值變小，可采取的措施有（填序號(hào)）

 

．
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
（4）如果在80℃、將0.40mol的N₂O₄氣體放入一個(gè)起始體積為2L、且壓強(qiáng)維持不變的容器中發(fā)生上述反應(yīng)．則達(dá)到平衡時(shí)n（NO₂）

 

0.60mol（填“大于”“等于”或“小于”）．
（5）如圖是80℃時(shí)容器中N₂O₄物質(zhì)的量的變化曲線，請?jiān)谠搱D中補(bǔ)畫出該反應(yīng)在60℃時(shí)N₂O₄物質(zhì)的量的變化曲線．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡建立的過程

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）先根據(jù)二氧化氮物質(zhì)的量計(jì)算20s內(nèi)反應(yīng)的四氧化二氮的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算20s時(shí)容器內(nèi)四氧化二氮的物質(zhì)的量，再計(jì)算20s～40s參加反應(yīng)的四氧化二氮的物質(zhì)的量，再根據(jù)速率定義式計(jì)算四氧化二氮的平均反應(yīng)速率；
（2）該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO₂濃度減��；
（3）若使c（NO₂）/c（N₂O₄）值變小，需使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；
（4）壓強(qiáng)不變則比原平衡的壓強(qiáng)大，平衡向生成四氧化二氮的方向移動(dòng)，使壓強(qiáng)減�。�
（5）降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小，平衡向放熱方向移動(dòng)．

解答： 解：（1）20s時(shí)△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(yīng)的四氧化二氮的物質(zhì)的量為0.28mol-0.2mol=0.08mol，所以20s-40s內(nèi)用N₂O₄表示的平均反應(yīng)速率為

0.08mol 2L

20s

=0.002mol/（L?S），
故答案為：0.002mol/（L?S）；
（2）該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO₂濃度減小，氣體的顏色變淺，
故答案為：變淺；
（3）若使c（NO₂）/c（N₂O₄）值變小，需使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，
A、增大N₂O₄的起始濃度，按勒夏特列原理，平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱這種改變，不能消除，所以，c（NO₂）/c（N₂O₄）值變小，故A正確；
B、向混合氣體中通入NO₂ 時(shí)，因?yàn)橥瑫r(shí)增大了體系的壓強(qiáng)，平衡移動(dòng)的結(jié)果，會(huì)使c（NO₂）/c（N₂O₄）值變小，故B正確；
C、催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率，不會(huì)影響平衡移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D、升高溫度會(huì)使平衡向生成二氧化氮的方向移動(dòng)，會(huì)使c（NO₂）/c（N₂O₄）值變大，故D錯(cuò)誤；
故選：AB；
（4）壓強(qiáng)不變則比原平衡的壓強(qiáng)小，平衡向體積增大的方向移動(dòng)，即向生成二氧化氮的方向移動(dòng)，所以，n（NO₂）增大，
故答案為：大于；
（5）當(dāng)降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小，到達(dá)平衡所需時(shí)間增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以到達(dá)新平衡時(shí)四氧化二氮的物質(zhì)的量比第一次平衡時(shí)少，60℃曲線為．
故答案為：

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率、平衡移動(dòng)、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響圖象，題目難度不大．