Question

2．在100℃时，将0.40mol NO₂气体充入2L的密闭容器中，发生如下反应：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．监测反应获得如表数据：下列说法正确的是（　　）

时间/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内，v（NO₂）=0.005 mol•L^-1•s^-1
• B． 59 s时，c（NO₂）一定大于0.12 mol•L^-1
• C． 若仅将起始时充入NO₂的量增至0.80 mol，则该反应的平衡常数K＞$\frac{25}{9}$
• D． 若上述反应在120℃时进行，则反应至80 s时，n（N₂O₄）＜0.08 mol

Answer 1

分析 A、速率之比等于对应物质的化学计量数之比；
B、随反应的进行反应物的浓度减少，但59 s时是否是平衡状态不知；
C、平衡常数是温度的函数；
D、2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动；

解答 解：A、0～20 s内，v（N₂O₄）=$\frac{\frac{0.05}{2}}{20}$=0.00125 mol•L^-1•s^-1，根据速率之比等于对应物质的化学计量数之比，所以v（NO₂）=0.0025 mol•L^-1•s^-1，故A错误；
B、60 s时△n（N₂O₄）=0.08mol，所以60s时△n（NO₂）=0.16mol，所以如果59 s未平衡，n（NO₂）＞0.40-0.16=0.24mol，则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错误；
C、60s反应达平衡状态，平衡常数为：K=$\frac{\frac{0.08}{2}}{（\frac{0.4-0.16}{2}）^{2}}$=$\frac{25}{9}$，所以若仅将起始时充入NO₂的量增至0.80 mol，则该反应的平衡常数K=$\frac{25}{9}$，故C错误；
D、2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，所以反应在120℃时进行，则反应至80 s时，n（N₂O₄）＜0.08 mol，故D正确；
故选D．

点评 本题考查化学反应速率计算、化学平衡影响因素、平衡的移动等，难度不大，C选项平衡常数的计算，学生还应清楚平衡常数是温度的函数．