Question

100⁰C時，將0.40mol二氧化氮氣體充入2L密閉容器中，發(fā)生反應2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57kJ?mol^-1，每隔一段時間對該容器內(nèi)的物質進行分析．得到數(shù)據(jù)如下表所示：

時間/s	0	20	40	60	80
n（NO2）/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n（N2O4）/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

下列說法正確的是（　�。�

• A、反應開始20s內(nèi)，用二氧化氮表示的平均反應速率為0.005mol?L^-1?s^-1
• B、保持其他條件不變，若起始時向容器中充入0.30mol NO₂和0.10mol N₂O₄，則此時v_正＜v_逆
• C、80s時向容器中再加入0.32mol氮氣，同時將容器擴大為4L，則平衡不移動
• D、保持其他條件不變，向容器中再充入是0.20mol NO₂，達到平衡時，NO₂的體積分數(shù)減小

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,反應速率的定量表示方法

專題：化學平衡專題

分析：由表中數(shù)據(jù)，60s、80s時四氧化二氮的物質的量相等，則60s時到達平衡，由N元素守恒可知，n₁=0.3，n₂=0.07，n₃=n₄=0.24，
A．根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（NO₂）；
B．依據(jù)平衡狀態(tài)平衡常數(shù)計算平衡常數(shù)，結合濃度商計算和平衡常數(shù)比較分析判斷反應進行方向；
C．體積擴大反應混合物的濃度降低，平衡向氣體體積增大的方向移動；
D．相同條件下，起始投料為0.20 mol NO₂達到平衡與開始投入0.40molNO₂到達的平衡狀態(tài)分析NO₂的體積分數(shù)變化．

解答： 解：由表中數(shù)據(jù)，60s、80s是四氧化二氮的物質的量相等，則60s時到達平衡，由N元素守恒可知，n₁=0.3，n₂=0.07，n₃=n₄=0.24，
A．v（NO₂）=

0.4mol-0.3mol 2L

20s

=0.0025 mol/（L?s），故A錯誤；
B、60s、80s時四氧化二氮的物質的量相等，則60s時到達平衡，由N元素守恒可知，n₁=0.3，n₂=0.07，n₃=n₄=0.24，2NO₂?N₂O₄，平衡狀態(tài)NO₂濃度為

0.24mol

2L

=0.12mol/L，N₂O₄平衡濃度=

0.08mol

2L

=0.04mol/L，平衡常數(shù)K=

0.04mol/L

(0.12mol/L)2

=2.78，0.30mol NO₂和0.10mol N₂O₄，依據(jù)濃度商Q=

0.10mol 2L

( 0.3mol 2L )2

=2.2＜K=2.78，v_正＞v_逆，故B錯誤；
C．體積擴大反應混合物的濃度降低，平衡向氣體體積增大的方向移動，即向生成二氧化氮的方向移動，故C錯誤；
D．相同條件下，起始投料為0.20 mol NO₂達到平衡與開始投入0.40molNO₂到達的平衡狀態(tài)相比，恒容容器中達到平衡，NO₂的體積分數(shù)減小，故D正確，
故選D．

點評：本題考查化學反應速率計算、化學平衡影響因素、等效平衡等，難度不大，C選項為易錯點，注意總壓強不變但反應混合氣體的分壓減小，相當于降低壓強．