Question

2．在100℃時，將0.40mol NO₂氣體充入2L的密閉容器中，發生如下反應：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．監測反應獲得如表數據：下列說法正確的是（　　）

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

• A． 0～20 s內，v（NO₂）=0.005 mol•L^-1•s^-1
• B． 59 s時，c（NO₂）一定大于0.12 mol•L^-1
• C． 若僅將起始時充入NO₂的量增至0.80 mol，則該反應的平衡常數K＞$\frac{25}{9}$
• D． 若上述反應在120℃時進行，則反應至80 s時，n（N₂O₄）＜0.08 mol

Answer 1

分析 A、速率之比等于對應物質的化學計量數之比；
B、隨反應的進行反應物的濃度減少，但59 s時是否是平衡狀態不知；
C、平衡常數是溫度的函數；
D、2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動；

解答 解：A、0～20 s內，v（N₂O₄）=$\frac{\frac{0.05}{2}}{20}$=0.00125 mol•L^-1•s^-1，根據速率之比等于對應物質的化學計量數之比，所以v（NO₂）=0.0025 mol•L^-1•s^-1，故A錯誤；
B、60 s時△n（N₂O₄）=0.08mol，所以60s時△n（NO₂）=0.16mol，所以如果59 s未平衡，n（NO₂）＞0.40-0.16=0.24mol，則c（NO₂）一定大于0.12 mol•L^-1，如果平衡c（NO₂）等于0.12 mol•L^-1，故B錯誤；
C、60s反應達平衡狀態，平衡常數為：K=$\frac{\frac{0.08}{2}}{（\frac{0.4-0.16}{2}）^{2}}$=$\frac{25}{9}$，所以若僅將起始時充入NO₂的量增至0.80 mol，則該反應的平衡常數K=$\frac{25}{9}$，故C錯誤；
D、2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，所以反應在120℃時進行，則反應至80 s時，n（N₂O₄）＜0.08 mol，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、平衡的移動等，難度不大，C選項平衡常數的計算，學生還應清楚平衡常數是溫度的函數．