Question

【題目】在80℃時，將0.4mol的四氧化二氮氣體充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中，隔一段時間對該容器內的物質進行分析，得到如下數據：反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，發現氣體的顏色變淺．

時間（s） C（mol/L）	0	20	40	60	80	100
C（N2O4）	0.20	a	0.10	c	d	e
C（NO2）	0.00	0.12	b	0.22	0.22	0.22

（1）該反應的化學方程式為 ， 表中bc（填“＜”、“=”、“＞”）．
（2）20s時，N2O4的濃度為 mol/L，0～20s內N2O4的平均反應速率為 ．
（3）該反應的平衡常數表達式K= ， 在80℃時該反應的平衡常數K值為（保留2位小數）．
（4）在其他條件相同時，該反應的K值越大，表明建立平衡時 ．
A.N2O4的轉化率越高
B.NO2的產量越大
C.N2O4與NO2的濃度之比越大
D.正反應進行的程度越大．

Answer 1

【答案】
（1）N2O4?2NO2；＞
（2）0.14；0.003mol/L?s
（3）；0.54
（4）A,B,D
【解析】解：（1）將0.4mol的四氧化二氮氣體充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中，反應的化學方程式為：N2O42NO2 ， 隔一段時間對該容器內的物質進行分析，得到如下數據：反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，發現氣體的顏色變淺，說明反應逆向進行，逆向是放熱反應，正向是吸熱反應；依據化學平衡三段式列式計算分析判斷；進行到40S和進行到60S時；

	N2O4		2NO2
起始量（mol）	0.4		0
變化量（mol）	0.2		0.4
40S末（mol）	0.2		0.4

得到b=0.2mol/L；
進行到60S和進行到60S時；

	N2O4		2NO2
起始量（mol）	0.4		0
變化量（mol）	0.22		0.44
40S末（mol）	0.18		0.44

c=0.18 mol/L
計算比較得到，b＞c；
故答案為：N2O42NO2；＞；
（2.）進行到20S；

	N2O4		2NO2
起始量（mol）	0.4		0
變化量（mol）	0.12		0.24
20S末（mol）	0.28		0.24

20s時，N2O4的濃度= =0.14mol/L；
0～20s內N2O4的平均反應速率= =0.003mol/Ls；
故答案為：0.14；0.003mol/Ls；
（3）N2O42NO2 ， 平衡常數K= ；
80°C平衡狀態和60S是相同平衡狀態，平衡濃度c（NO2）=0.22mol/L，c（N2O4）=0.09mol/L；
平衡常數K= = =0.54mol/L；
故答案為： ；0.54；
（4）反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，發現氣體的顏色變淺，說明反應逆向進行，逆向是放熱反應，正向是吸熱反應；該反應的K值越大，說明平衡正向進行，是溫度降低的原因；
A、平衡正向進行N2O4的轉化率越高，故A正確；
B、平衡正向進行NO2的產量越大，故B正確；
C、依據上述計算分析平衡正向進行，N2O4與NO2的濃度之比越小，故C錯誤；
D、該反應的K值越大，說明平衡正向進行，正反應進行的程度越大，故D正確；
故答案為：ABD．
（1）依據反應條件分析判斷，結合化學平衡的三段式列式計算分析比較；（2）化學平衡的三段式列式計算，結合化學反應速率概念計算0～20s內N2O4的平均反應速率；（3）依據化學方程式和平衡常數概念寫出平衡常數表達式，依據80°C平衡狀態下結合三段式列式計算平衡濃度計算平衡常數．