Question

.(10分)80℃时，将0.40mol的N₂O₄气体充入2L已经抽空的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计算20s—40s内用N₂O₄表示的平均反应速率为                             ；

②计算在80℃时该反应的平衡常数K=                                ；

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)              。

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在同条件下，如果将0.40mol的N₂O₄气体充入2L已经抽空的固定容积的绝热密闭容器中，最终达到平衡后n(NO₂)                     0.60 mol(填“> ”、“<”或“=”)。

Answer

(1)①0.002 mol/(L·s)； ②1.8 mol/L；    ③变浅；    ④ D    ⑤ <

【解析】①反应进行到20s时，生成NO2是0.24mol，则消耗N2O4是0.12mol，所以a＝0.28mol。因此20s—40s内用N2O4变化量是0.08mol，所以其反应速率是0.08mol÷2L÷20s＝0.002 mol/(L·s)。

②根据表中数据可知，平衡时NO2的物质的量是0.60mol，所以N2O4的物质的量是0.40mol－0.30mol＝0.10mol，其浓度分别是0.30mol/L和0.05mol/L，因此其平衡常数是。

③由于反应是吸热反应，所以降低温度，平衡向逆反应方向移动，NO2的浓度减小，颜色变浅。

④平衡常数只与温度有关系，由于升高温度，平衡向正反应方向移动，所以平衡常数增大。

⑤由于是吸热反应，而容器又是绝热的，所以在反应过程中，温度降低，平衡向向逆反应方向移动，NO2的浓度减小，所以NO2的物质的量小于0.6mol。