Question

在80℃時，將0.40mol的N₂O₄氣體充入1L固定容積的密閉容器中發生反應：N₂O₄═2NO₂（△H＞0），每隔一段時間對容器內的物質進行測定，得到如下數據：

時間（s）	0	20	40	60	80	100
n（N2O4）（mol）	0.40	a	0.20	c	d	e
n（NO2）（mol）	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

（1）在20s-40s之間，用N₂O₄表示的平均反應速率為

0.004mol?L^-1?s^-1

．
（2）在80℃時該反應的平衡常數K=

3.6mol?L^-1

．
（3）要增大該反應的平衡常數，可采取的措施有（填序號）

④

．
①增大N₂O₄的起始濃度            ②向混合氣體中通入NO₂
③使用高效催化劑                ④升高溫度
（4）反應進行至100s后若降低溫度，混合氣體的顏色

變淺

（填“變淺”、“變深”或“不變”）．
（5）反應進行至100s后若向容器中再充入0.40mol的N₂O₄氣體，則達到新平衡后N₂O₄的轉化率將

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）生成0.24molNO₂，消耗N₂O₄為0.12mol，則a=0.40-0.12=0.28mol，所以20s-40s之間，消耗N₂O₄為0.28mol-0.20mol=0.08mol，以此計算反應速率；
（2）由表格中的數據可知，平衡時，c（NO₂）=

0.6mol

1L

=0.6mol/L，c（N₂O₄）=0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L，結合K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比來解答；
（3）增大該反應的平衡常數，可使平衡正向移動，以此分析；
（4）該反應為吸熱反應，若降低溫度，平衡逆向移動；
（5）100s后若向容器中再充入0.40mol的N₂O₄氣體，因容器的體積不變，相當于加壓，化學平衡逆向移動．

解答：解：（1）生成0.24molNO₂，消耗N₂O₄為0.12mol，則a=0.40-0.12=0.28mol，所以20s-40s之間，消耗N₂O₄為0.28mol-0.20mol=0.08mol，則20s-40s之間，用N₂O₄表示的平均反應速率為

0.08mol/L

20s

=0.004 mol?L^-1?s^-1，故答案為：0.004 mol?L^-1?s^-1；
（2）由表格中的數據可知，平衡時，c（NO₂）=

0.6mol

1L

=0.6mol/L，c（N₂O₄）=0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L，
K=

(0.6mol/L)2

0.1mol/L

=3.6 mol?L^-1，故答案為：3.6 mol?L^-1；
（3）增大該反應的平衡常數，可使平衡正向移動，①②均使K減小，③使K不變，該反應為吸熱反應，④升高溫度平衡正向移動，K增大，故答案為：④；
（4）該反應為吸熱反應，若降低溫度，平衡逆向移動，二氧化氮的濃度減小，顏色變淺，故答案為：變淺；
（5）100s后若向容器中再充入0.40mol的N₂O₄氣體，因容器的體積不變，相當于加壓，化學平衡逆向移動，則達到新平衡后N₂O₄的轉化率將減小，故答案為：減小．

點評：本題考查化學平衡的計算及影響化學平衡的因素，明確表格中的數據并判斷平衡狀態是解答的關鍵，題目難度不大．