Question

100⁰C時，將0.40mol二氧化氮氣體充入2L密閉容器中，每隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)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(yīng)開始20 s內(nèi)，用二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率為0.0025 mol?L^-1?s^-1
• B、80s時混合氣體的顏色與60s時的相同，比40 s時的顏色深
• C、80s時向容器中再加入0.32 mol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，起始時向容器中充入0.20 mol N₂O₄，達(dá)平衡時各物質(zhì)含量與原平衡相等

Answer 1

考點：化學(xué)平衡建立的過程,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：由表中數(shù)據(jù)，60s、80s時四氧化二氮的物質(zhì)的量相等，則60s時到達(dá)平衡，由N元素守恒可知，n₁=0.35，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(jié)合濃度商計算和平衡常數(shù)比較分析判斷反應(yīng)進(jìn)行方向；
C．體積擴大反應(yīng)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，起始時向容器中充入0.20 mol N₂O₄，達(dá)到平衡與開始投入0.40molNO₂到達(dá)的平衡狀態(tài)是等效平衡．

解答： 解：由表中數(shù)據(jù)，60s、80s是四氧化二氮的物質(zhì)的量相等，則60s時到達(dá)平衡，由N元素守恒可知，n₁=0.35，n₂=0.07，n₃=n₄=0.24，
A．v（NO₂）=

0.4mol-0.3mol 2L

20s

=0.0025 mol/（L?s），故A正確；
B、60s、80s時四氧化二氮的物質(zhì)的量相等，則60s時到達(dá)平衡，由N元素守恒可知，n₁=0.35，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)平衡常數(shù)K=

0.04mol/L

(0.12mol/L)2

=2.78，40 s時，0.26mol NO₂和0.07mol N₂O₄，依據(jù)濃度商
Q=

0.07mol & ;2L

( 0.26mol & ;2L)2

=2.07＜K=2.78，v_正＞v_逆，平衡正向移動，所以80s時混合氣體的顏色與60s時的相同，比40 s時的顏色淺，故B錯誤；
C．體積擴大反應(yīng)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，起始時向容器中充入0.20 mol N₂O₄，與開始投入0.40molNO₂到達(dá)的平衡狀態(tài)，是平衡，NO₂的體等效平衡，達(dá)平衡時各物質(zhì)含量與原平衡相等，故D正確，
故選AD．

點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計算、化學(xué)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(yīng)混合氣體的分壓減小，相當(dāng)于降低壓強．