Question

【題目】在100℃時(shí)，將0.40 mol二氧化氮?dú)怏w充入一個(gè)2 L抽空的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO2 N2O4。每隔一段時(shí)間就對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到下表數(shù)據(jù)：

時(shí)間/s	0	20	40	60	80
n(NO2)/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n(N2O4)/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

（1）在上述條件下，從反應(yīng)開始至20 s時(shí)，用NO2表示的平均反應(yīng)速率為__________mol·L1·s1。

（2）n3________(填“>”“<”或“=”)n4；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為___________(精確到0.1)。

（3）若在相同條件下最初向該容器中充入N2O4，要達(dá)到上述平衡狀態(tài)，N2O4的起始濃度是______mol·L1。

（4）上述（3）達(dá)到平衡后N2O4的轉(zhuǎn)化率為______________，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為______________。

（5）達(dá)到平衡后，如果升高溫度，氣體顏色會(huì)變深，則升高溫度后，反應(yīng)2NO2N2O4的平衡常數(shù)將_______________(填“增大”“減小”或“不變”)。

（6）達(dá)到平衡后，如果向該密閉容器中再充入0.32 mol He，并把容器體積擴(kuò)大為4 L，則平衡將______________（填“向左移動(dòng)”“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”）。

Answer 1

【答案】2.5×103 = 2.8 0.10 60% 57.5 g·mol1 減小 向左移動(dòng)

【解析】

（1）根據(jù)方程式可知，20s時(shí)二氧化氮的變化量△n=0.05mol×2=0.1mol，根據(jù)計(jì)算二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率；

（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，60s、80s時(shí)四氧化二氮的物質(zhì)的量均為0.08mol，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；平衡時(shí)，則二氧化氮的物質(zhì)的量為0.40mol-0.08mol×2=0.24mol，四氧化二氮、二氧化氮的濃度分別為0.04mol·L-1、0.12mol·L-1，進(jìn)而計(jì)算平衡常數(shù)；

（3）若在相同條件下最初向該容器中充入四氧化二氮?dú)怏w，要達(dá)到上述平衡狀態(tài)，則該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)為完全等效平衡，則四氧化二氮的起始物質(zhì)的量應(yīng)該是0.20mol；

（4）該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)為完全等效平衡，平衡時(shí)，四氧化二氮的物質(zhì)的量為0.08mol，二氧化氮的物質(zhì)的量為0.24mol；

（5）升高溫度，氣體顏色會(huì)變深，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則平衡常數(shù)的值將減小；

（6）He是惰性氣體，不參與反應(yīng)，但容器體積擴(kuò)大，壓強(qiáng)減小，平衡將向氣體體積減小的方向移動(dòng)。

（1）根據(jù)方程式可知，20s時(shí)二氧化氮的變化量△n=0.05mol×2=0.1mol，用二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率為；

故答案為：2.5×103；

（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，60s、80s時(shí)四氧化二氮的物質(zhì)的量均為0.08mol，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則二氧化氮的物質(zhì)的量也保持不變，n3=n4；平衡時(shí)，則二氧化氮的物質(zhì)的量為0.40mol-0.08mol×2=0.24mol，四氧化二氮、二氧化氮的濃度分別為0.04mol·L-1、0.12mol·L-1，故平衡常數(shù)；

故答案為：=；2.8；

（3）若在相同條件下最初向該容器中充入四氧化二氮?dú)怏w，要達(dá)到上述平衡狀態(tài)，則該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)為完全等效平衡，則四氧化二氮的起始物質(zhì)的量應(yīng)該是0.20mol，其；

故答案為：0.10；

（4）該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)為完全等效平衡，平衡時(shí)，四氧化二氮的物質(zhì)的量為0.08mol，二氧化氮的物質(zhì)的量為0.24mol，故轉(zhuǎn)化率；混合氣體的總物質(zhì)的量為(0.80+0.24)mol=0.32mol，平均摩爾質(zhì)量為；

故答案為：60%；57.5 g·mol1；

（5）升高溫度，氣體顏色會(huì)變深，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則平衡常數(shù)的值將減小；

故答案為：減小；

（6）He是惰性氣體，不參與反應(yīng)，但容器體積擴(kuò)大，壓強(qiáng)減小，平衡將向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即向左移動(dòng)；

故答案為：向左移動(dòng)。