在80℃时,0.40mol的N2O4气体充入2L固定容积的密闭容器中发生如下反应:N2O4(g)⇌2NO2(g)△H>0

在80℃时,0.40mol的N2O4气体充入2L固定容积的密闭容器中发生如下反应:N2O4(g)⇌2NO2(g)△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)80℃该反应的化学平衡常数表达式K=
c2(NO2)
c(N2O4)
c2(NO2)
c(N2O4)
(不要求计算)
(2)计算20s-40s内用N2O4表示的平均反应速率为______
(3)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”).
(4)要增大该反应的K值,可采取的措施有______(填序号),若要重新达到平衡时,使[NO2]/[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
(5)如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线,请在该图中画出该反应在100℃时N2O4物质的量的变化曲线.
馨儿儿 1年前 已收到1个回答 举报

肖申克的二叔 幼苗

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解题思路:(1)根据反应方程式结合平衡常数的含义书写;
(2)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;
(3)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;
(4)平衡常数只受温度影响,要增大该反应的K值,应改变温度使平衡向正反应方向移动;使
[NO2]
[N2O4]
值变小,应使平衡向逆反应方向移;
(5)升高温度,化学反应速率增大,平衡向吸热方向移动.

(1)已知N2O4(g)⇌2NO2(g)△,则该反应的化学平衡常数表达式K=
c2(NO2)
c(N2O4);
故答案为:K=
c2(NO2)
c(N2O4);
(2)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
40s−20s=0.002mol/(L•s),故答案为:0.002mol/(L•s);

(3)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;
(4)平衡常数只受温度影响,要增大该反应的K值,应改变温度使平衡向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,故应升高温度平衡向正反应移动,平衡常数k增大,所以要增大该反应的K值,可采取的措施为D;
A. 增大N2O4的起始浓度,达到平衡时,压强增大,与原平衡相比,平衡逆移,则
[NO2]
[N2O4]值变小,故A正确;
B. 向混合气体中通入NO2,达到平衡时,压强增大,与原平衡相比,平衡逆移,则
[NO2]
[N2O4]值变小,故B正确;
C. 使用高效催化剂,平衡不移动,则
[NO2]
[N2O4]值不变,故C错误;
D. 该反应正反应是吸热反应,升高温度平衡正移,则
[NO2]
[N2O4]值变大,故D错误;
故答案为:D;AB;
(5)当升高温度,化学反应速率增大,到达平衡所需时间减小,平衡向正反应方向移动,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,100℃曲线为
故答案为:

点评:
本题考点: 物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学平衡常数的含义;化学平衡的影响因素.

考点点评: 本题考查了化学平衡的计算和外界条件对化学平衡的影响,题目难度中等,注意化学平衡常数只与温度有关,与其它任何物理量都无关.

1年前

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