问题 问答题

在80℃时,将0.40mol的N2O4气体充入1L固定容积的密闭容器中发生反应:N2O4═2NO2(△H>0),每隔一段时间对容器内的物质进行测定,得到如下数据:

时间(s)020406080100
n(N2O4)(mol)0.40a0.20cde
n(NO2)(mol)0.000.24b0.520.600.60
(1)在20s-40s之间,用N2O4表示的平均反应速率为______.

(2)在80℃时该反应的平衡常数K=______.

(3)要增大该反应的平衡常数,可采取的措施有(填序号)______.

①增大N2O4的起始浓度            ②向混合气体中通入NO2

③使用高效催化剂                ④升高温度

(4)反应进行至100s后若降低温度,混合气体的颜色______(填“变浅”、“变深”或“不变”).

(5)反应进行至100s后若向容器中再充入0.40mol的N2O4气体,则达到新平衡后N2O4的转化率将______(填“增大”、“减小”或“不变”).

答案

(1)生成0.24molNO2,消耗N2O4为0.12mol,则a=0.40-0.12=0.28mol,所以20s-40s之间,消耗N2O4为0.28mol-0.20mol=0.08mol,则20s-40s之间,用N2O4表示的平均反应速率为

0.08mol/L
20s
=0.004 mol•L-1•s-1,故答案为:0.004 mol•L-1•s-1

(2)由表格中的数据可知,平衡时,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,故答案为:3.6 mol•L-1

(3)增大该反应的平衡常数,可使平衡正向移动,①②均使K减小,③使K不变,该反应为吸热反应,④升高温度平衡正向移动,K增大,故答案为:④;

(4)该反应为吸热反应,若降低温度,平衡逆向移动,二氧化氮的浓度减小,颜色变浅,故答案为:变浅;

(5)100s后若向容器中再充入0.40mol的N2O4气体,因容器的体积不变,相当于加压,化学平衡逆向移动,则达到新平衡后N2O4的转化率将减小,故答案为:减小.

单项选择题
单项选择题 A1型题