Question

I．在80℃時(shí)，將0.4mol的四氧化二氮?dú)怏w充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中，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 c/mol?L-1		20	40	60	80	100
N2O4	0.20	a	0.10	c	d	e
NO2		0.12	b	0.26	0.30	0.30

反應(yīng)進(jìn)行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺．
（1）表中b______c（填“＜”、“=”、“＞”）．0～20s內(nèi)N₂O₄的平均反應(yīng)速率為______．
（2）80℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______．
（3）在其他條件相同時(shí)，該反應(yīng)的K值越大，表明建立平衡時(shí)______．
A．N₂O₄的轉(zhuǎn)化率越高B．NO₂的產(chǎn)量越大
C．N₂O₄與NO₂有濃度之比越大D．正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大
（4）要增大該反應(yīng)的K值，可采取的措施______．
A．增大N₂O₄起始濃度     B．向混合氣中通入NO₂
C．使用高效催化劑D．升高溫度
（5）如圖是80℃時(shí)容器中N₂O₄濃度的變化圖，請(qǐng)?jiān)谠搱D中補(bǔ)畫出該反應(yīng)在60℃反應(yīng)時(shí)N₂O₄濃度的變化曲線．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的三部曲分別求出b、c，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的公式求出N₂O₄的平均反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)的公式求出；
（3）（4）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)K值與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系；
（5）根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響
解答：解：（1）N₂O₄ 2NO₂
     起始（mol?L^-1 ）        0.20           0
     反應(yīng)（mol?L^-1 ）        0.10         0.20
     末了（mol?L^-1 ）        0.10          b
                                b=0.20
                            N₂O_{4 ²}NO₂
    起始（mol?L^-1 ）         0.20          0
    反應(yīng)（mol?L^-1 ）         0.13        0.26
    末了（mol?L^-1 ）          c          0.26
                               c=0.07
      因此  b＞c
      由于0～20s內(nèi)NO₂的平均反應(yīng)速率為v（NO₂）===0.006mol?（L?s）^-1
      則0～20s0～20s內(nèi)N₂O₄平均反應(yīng)速率為v（N₂O₄）=v（N₂O₄）=0.003mol?（L?s）^-1
  故答案為：＞，0.003mol?（L?s）^-1；
 （2）N₂O_{4 ²}NO₂
         起始（mol?L^-1 ）         0.20           0
         反應(yīng)（mol?L^-1 ）         0.15          0.30
         末了（mol?L^-1 ）         0.05          0.30
       
    該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===1.8
故答案為：1.8
   （3）由于平衡常數(shù)K增大，說明化學(xué)平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)進(jìn)行的程度增大，N₂O₄的轉(zhuǎn)化率增大，NO₂的產(chǎn)量增大，N₂O₄與NO₂有濃度之比減小．故選：A、B、D
   （4）要增大該反應(yīng)的K值，必須使化學(xué)平衡正向移動(dòng)，在溫度不變時(shí)，改變濃度、壓強(qiáng)雖能使平衡發(fā)生移動(dòng)，但平衡常數(shù)不發(fā)生改變，使用高效催化劑，平衡不發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)不變，只有改變溫度，平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí)，K值才發(fā)生改變，故選：D
    
  （5）溫度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，到達(dá)平衡的時(shí)間長，同時(shí)，溫度降低，化學(xué)平衡向放熱的方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)方向移動(dòng)，如右圖
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了化學(xué)反應(yīng)速率，平衡常數(shù)與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系，試題的綜合性較強(qiáng)，有一定的難度．