Question

【題目】（1）在某一容積為2L的密閉容器中，某一反應中A、B、C、D四種氣體的物質的量n(mol)隨時間t(min)的變化曲線如圖所示：

回答下列問題：

①該反應的化學方程式為___。

②前2min用A的濃度變化表示的化學反應速率為__。在2min時，圖像發生改變的原因可能是__（填字母）。

a.增大壓強 b.降低溫度 c.加入催化劑 d.增加A的物質的量

（2）在100℃時，將0.01mol的N2O4氣體充入0.1L的密閉容器中發生反應，隔一定時間對該容器內的物質進行分析，得到如下表格：

時間/s 濃度/mol·L-1	0	20	40	60	80	100
c(N2O4)/mol·L-1	0.100	0.070	0.050	a	b	c
c(NO2)/mol·L-1	0.000	0.060	d	0.120	0.120	0.120

試填空：

①該反應的化學方程式__，達到平衡時N2O4的轉化率為__。

②在0～20s內，四氧化二氮的平均反應速率為__。

Answer 1

【答案】4A+5B6C+4D 0.1mol·L-1·min-1 ac N2O42NO2 60% 0.0015mol·L-1·s-1

【解析】

(1)①根據圖像，物質的量增加的物質為生成物，減少的物質為反應物，變化的物質的量之比等于化學計量數之比，得出化學方程式；

②利用化學反應速率公式v==進行計算，根據2min后的物質的量變化情況判斷影響因素；

(2)根據表中找到反應物和生成物，寫出化學方程式，根據化學方程式，得出60s時達到平衡，根據濃度的變化量分別求出d，a，b，c的值；根據轉化率公式和速率公式進行計算；

(1)①達到平衡時A、B、C、D改變的物質的量分別為0.8mol、1.0mol、1.8mol、0.8mol，且A、B的物質的量減少，為反應物；C、D的物質的量增加，為生成物，故反應的化學方程式為4A+5B6C+4D；

②前2min時，；從圖像看，2~3min時圖像的斜率變大，說明化學反應速率變快，增大壓強、加入催化劑均增大化學反應速率，而降低溫度減小化學反應速率；增加A的物質的量，雖能增大反應速率，但圖像斜率要突變，發生改變的原因可能是ac；

(2) ①反應方程式為N2O42NO2，在時間為60s時，c(NO2)=0.120mol/L，此后濃度不在發生變化，即時間為60s時，反應達到平衡。由N2O42NO2計算得，N2O4和的濃度的變化量之比為1:2，NO2在40s時，d=(0.1-0.050)mol/L ×2=0.1 mol/L，a=(0.1-×0.120)mol/L =0.04 mol/L，60s后NO2的濃度不再發生變化，因此60s時反應達到平衡，則b=c=0.04 mol/L；N2O4的轉化率為×100%=×100%=60%；

②在0~20s內，N2O4的平均反應速率為v==0.0015 mol·L-1·s-1。