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) | 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 |
(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”).
(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
=0.004 mol•L-1•s-1,故答案为:0.004 mol•L-1•s-1;0.08mol/L 20s
(2)由表格中的数据可知,平衡时,c(NO2)=
=0.6mol/L,c(N2O4)=0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L,0.6mol 1L
K=
=3.6 mol•L-1,故答案为:3.6 mol•L-1;(0.6mol/L)2 0.1mol/L
(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.