Question

5．在100℃時(shí)，將0.40mol二氧化氮?dú)怏w充入 2L密閉容器中，每隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如表數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法中正確的是（　　）

時(shí)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． 反應(yīng)開(kāi)始20 s內(nèi)以二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率為0.00125 mol/L•s
• B． 80 s時(shí)向容器中加入0.32 mol氦氣，同時(shí)將容器擴(kuò)大為 4 L，則平衡將不移動(dòng)
• C． 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，若縮小容器的體積，平衡向生成N₂O₄方向移動(dòng)，氣體的顏色變深
• D． 若其它條件不變，起始投料改為0.40 mol N₂O₄，相同條件下達(dá)平衡，則各組分含量與原平衡體系對(duì)應(yīng)相等

Answer 1

分析 由表中數(shù)據(jù)，60s、80s時(shí)四氧化二氮的物質(zhì)的量相等，則60s時(shí)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=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算反應(yīng)開(kāi)始20 s內(nèi)以二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率；
B．體積擴(kuò)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(dòng)；
C．相同條件下，0.4mol二氧化氮與0.2mol四氧化二氮互為等效平衡；
D．相同條件下，起始時(shí)向容器中充入0.20 mol N₂O₄，達(dá)到平衡與開(kāi)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時(shí)四氧化二氮的物質(zhì)的量相等，則60s時(shí)到達(dá)平衡，由N元素守恒可知，n₁=0.3，n₂=0.07，n₃=n₄=0.24，
A．反應(yīng)開(kāi)始20 s內(nèi)以二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率v（NO₂）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.4mol-0.3mol}{2L}}{20s}$=0.0025 mol/（L•s），故A錯(cuò)誤；
B．體積擴(kuò)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(dòng)，即向生成二氧化氮的方向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，若縮小容器的體積，平衡向生成N₂O₄方向移動(dòng)，但因?yàn)槎�氧化氮的濃度增大，混合氣體顏色變深，故C正確；
D．相同條件下，起始投料為0.20 mol N₂O₄達(dá)到平衡與開(kāi)始投入0.40molNO₂到達(dá)的平衡狀態(tài)相同，故D錯(cuò)誤；
答選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素、等效平衡等知識(shí)，題目難度中等，B選項(xiàng)為易錯(cuò)點(diǎn)，注意總壓強(qiáng)不變但反應(yīng)混合氣體的分壓減小，相當(dāng)于降低壓強(qiáng)，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．