Question

【題目】已知反應(yīng)：2NO2（紅棕色）N2O4（無色） △H＜0，在100℃時(shí)，將0.40mol NO2氣體充入2L密閉容器中，每隔一段時(shí)間對(duì)該容器的物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，得到的數(shù)據(jù)如下表：

時(shí)間/s n/mol	0	20	40	60	80	100
n(NO2)	0.40	a	0.26	c	d	e
n(N2O4)	0.00	0.05	b	0.08	0.08	0.08

（1）100s后降低反應(yīng)混合物的溫度，混合氣體的顏色_________（填“變淺”、“變深”或“不變”）。

（2）20至40s內(nèi)，v(NO2)=__________mol/(L·s)，100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =_____________。

（3）將一定量的NO2充入密閉注射器中，圖是在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時(shí)間的變化（氣體顏色越深，透光率越�。�。下列說法正確的是______________

A.b點(diǎn)的操作是壓縮注射器

B.c點(diǎn)與a點(diǎn)相比，c(NO2)增大，c(N2O4)減小

C.若密閉注射器為絕熱容器，則T(b)＞T(c)

D.d點(diǎn)時(shí)v（正）＞v（逆）

（4）能說明反應(yīng)2NO2（紅棕色）N2O4（無色）達(dá)平衡的是_________

A. 體系的顏色不變 B. 恒容條件下，氣體的密度不變

C. 2v正（NO2）=v逆（N2O4） D. 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變

Answer 1

【答案】變淺 0.001 2.78 A AD

【解析】

(1)該反應(yīng)△H＜0，為放熱反應(yīng)，降溫平衡右移；

(2)根據(jù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)K=進(jìn)行計(jì)算；

(3)該反應(yīng)是正反應(yīng)氣體體積減小的放熱反應(yīng)，壓強(qiáng)增大平衡雖正向移動(dòng)，但二氧化氮濃度增大，混合氣體顏色變深，壓強(qiáng)減小平衡逆向移動(dòng)，但二氧化氮濃度減小，混合氣體顏色變淺，據(jù)圖分析，b點(diǎn)開始是壓縮注射器的過程，氣體顏色變深，透光率變小，c點(diǎn)后的拐點(diǎn)是拉伸注射器的過程，氣體顏色變淺，透光率增大，據(jù)此分析；；

(4)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進(jìn)行判斷，得出正確結(jié)論；

(1)二氧化氮為紅棕色，該反應(yīng)△H＜0，為放熱反應(yīng)，降溫平衡右移，二氧化氮濃度減小，混合氣體顏色變淺，故答案為：變淺；

(2)20s時(shí)生成的n(N2O4)=0.05mol，根據(jù)方程式2NO2N2O4可知消耗的二氧化氮為0.1mol，所以a=0.30mol，容器的體積為2L，所以20至40s內(nèi)，v(NO2)= ；60s后N2O4的濃度不在發(fā)生變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，100℃時(shí)平衡時(shí)n(N2O4)=0.08mol，消耗二氧化氮為0.16mol，所以e=0.24mol，容器體積為2L，所以平衡時(shí)c(N2O4)=0.04mol/L，c(NO2)=0.12mol/L，K==，故答案為：0.001；2.78；

(3)A、b點(diǎn)之后，c點(diǎn)之前，透光率先減小，后小幅度上升，壓縮注射器后，二氧化氮濃度增大，后由于壓強(qiáng)增大平衡右移，二氧化氮濃度有所減小，故A正確；

B、c點(diǎn)是壓縮注射器后的情況，二氧化氮和四氧化二氮的濃度都增大，故B錯(cuò)誤；

C、b點(diǎn)開始是壓縮注射器的過程，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)放熱，導(dǎo)致T(b)＜T(c)，故C錯(cuò)誤；
D、c點(diǎn)后的拐點(diǎn)是拉伸注射器的過程，d點(diǎn)是平衡向氣體體積增大的逆向移動(dòng)過程，所以v(逆)＞v(正)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：A；

(4)A．平衡逆向移動(dòng)顏色加深，正向移動(dòng)顏色變淺，故顏色不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A正確；

B．恒容條件下氣體總體積不變，總質(zhì)量不變，故密度一直不變，故B錯(cuò)誤；

C．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正(NO2)=v逆(NO2) ，v逆(NO2)= 2v逆(N2O4)，所以2v正(NO2)=v逆(N2O4)不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故C錯(cuò)誤；

D．混合氣體的總質(zhì)量不變，正向移動(dòng)氣體物質(zhì)的量減少，平均摩爾質(zhì)量增大，所以平均摩爾質(zhì)量不變時(shí)能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D正確；

故答案為AD。