Question

9．將0.40mol N₂O₄氣體充入2L固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H．在T_l℃和T₂℃時，測得NO₂的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示：
（1）T_l℃時，40s～80s內(nèi)用N₂O₄表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.00125mol/（L•s）．
（2）△H＞O（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）改變條件重新達到平衡時，要使$\frac{c（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$的比值變小，可采取的措施有ac（填序號）．
a．增大N₂O₄的起始濃度   
b．升高溫度
c．向混合氣體中通入NO₂  
d．使用高效催化劑．

Answer 1

分析 （1）T_l℃時，40s～80s內(nèi)二氧化氮的物質(zhì)的量從0.40mol變?yōu)?.60mol，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算出用二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率，然后根據(jù)反應(yīng)速率與化學計量數(shù)成正比計算出用N₂O₄表示的平均反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)圖象曲線變化可知，T_l℃時反應(yīng)速率大于T₂℃，且T₂℃達到平衡時二氧化氮的物質(zhì)的量小于T_l℃，根據(jù)溫度對化學平衡的影響判斷該反應(yīng)的反應(yīng)熱；
（3）a．增大N₂O₄的起始濃度，增大了壓強，平衡向著逆向移動，該比值變�。�   
b．升高溫度，平衡向著吸熱的反應(yīng)方向移動；
c．向混合氣體中通入NO₂，相當于增大了壓強，平衡向著逆向移動，該比值偏��；
d．使用高效催化劑，不影響化學平衡．

解答 解：（1）T_l℃時，40s～80s內(nèi)二氧化氮的物質(zhì)的量從0.40mol變?yōu)?.60mol，則用二氧化氮表示該時間段的平均反應(yīng)速率為：v（NO₂）=$\frac{\frac{0.60mol-0.40mol}{2L}}{80s-40s}$=0.0025mol/（L•s），化學反應(yīng)速率與化學計量數(shù)成正比，則v（N₂O₄）=$\frac{1}{2}$v（NO₂）=0.00125mol/（L•s），
故答案為：0.00125；
（2）根據(jù)圖象曲線變化可知，T_l℃時反應(yīng)速率大于T₂℃，則溫度大小為：T_l℃＞T₂℃，而在T₂℃達到平衡時二氧化氮的物質(zhì)的量小于T_l℃，說明升高溫度，平衡向著正向移動，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0，
故答案為：＞；
（3）a．增大N₂O₄的起始濃度，相當于增大了壓強，平衡向著逆向移動，則$\frac{c（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$的比值變小，故a正確；
b．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向著正向移動，則二氧化氮濃度增大、四氧化二氮濃度減小，故該比值增大，故b錯誤；
c．向混合氣體中通入NO₂，相當于增大了壓強，平衡向著逆向移動，二氧化氮濃度減小、四氧化二氮濃度增大，該比值減小，故c正確；
d．使用高效催化劑，對化學平衡不影響，則該比值不變，故d錯誤；
故答案為：ac．

點評 本題考查了物質(zhì)的量隨時間變化的曲線及化學平衡的影響因素，題目難度中等，明確圖象曲線變化的含義為解答關(guān)鍵，注意掌握化學平衡及其影響、化學反應(yīng)速率的計算方法．