问题 填空题

在80℃时,0.40mol的N2O4气体充入 2L已经抽空的固定容积的密闭容器中,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)

020406080100
n(N2O­40.40a0.20cde
n(NO20.000.24b0.520.600.60
 

(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)能判断该反应是否已达化学平衡状态的依据是________________。

a.容器中压强不变    

b.混合气体中c(N2O4)不变

c.v(NO2)=v(N2O4

d.混合气体密度不变  

e.混合气体的平均摩尔质量不变  

f.c(N2O4)= c(NO2)

(4)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”)。

(5)要增大该反应的K值,可采取的措施有(填序号)      ,若要重新达到平衡时,使[NO2]/[N2O4]值变小,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

(6)如右图是 80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线,请在该图中补画出该反应在 60℃时N2O4物质的量的变化曲线。

答案

(1)0.0020mol·L-1·s-1(或0.12mol·L-1·min-1)(有效数字为2位,有误的扣1分)

(2)1.8mol·L-1

abe

(4)变浅 

(5)D、A B

(6)

本题考查可逆反应的平衡条件

⑴当时,已生成的,由反应的化学方程式知此时当有发生的反应;当时,剩余的,则的变化量为,这发生反应的平均速率为.

⑵由反应的化学方程式知,当时,的变化量为,则生成的,即;同理可得

由表中数据可知,当后,反应达到平衡,此时,所以平衡常数为

⑶由反应的化学方程式知,反应的前后体积有变化,容器中压强不变时可确定反应达到的平衡状态,故正确;

混合气体中c(N2O4)不变,表明分解为的速度与合成为的速度相同,即下正逆反应的相等,故反应达到的平衡状态,所以正确;

由于,所以v(NO2)=v(N2O4)时表明正反应的速度大于逆反应的速度,反应没有达到平衡,故错;

由于反应在密闭容器中进行,所以混合气体的密度始终保持不变,故错;

混合气体的平均摩尔质量不变,表明混合气体的物质的量保持不变,正逆反应的速度相等相等,反应达到的平衡状态,故正确;

当c(N2O4)= c(NO2)时,仅能说明的转化率为,不能说明反应达到的平衡状态,故错.

转化为的反应是吸热反应,因而温度降低,的转化率降低,的浓度变小,故颜色变浅;

⑸化学平衡常数只与温度有关,温度一定,则为定值,因而均不正确,

升高系统温度,有利于正反应进行,平衡向生成的方向移动,变小,变大,因而变大

故正确答案为D

转化为的反应是吸热反应,温度越低,越不利于的转化,因而平衡时的浓度越高,同时达到平衡的时间也越长.

故有如下之图:

选择题
单项选择题