Question

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：

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

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。
請回答下列問題：
（1）該反應的化學方程式為                  ，正反應是         （填“吸熱”或“放熱”）反應。
（2）20s時，N₂O₄的的濃度為      mol/L，0~20s內N₂O₄的平均反應速率為           。
（3）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

（每空2分，共12分）（1）N₂O₄ 2NO₂，吸熱
（2）0.14， 0.003 mol/（L·s） （3）0.54 （4）ABD

試題分析：（1）N₂O₄分解生成NO₂，反應的化學方程式是N₂O₄ 2NO₂。根據表中數據可知，反應進行到60s時，物質到濃度不再發生變化，說明反應達到平衡狀態。當反應進行到反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，發現氣體的顏色變淺，這說明降低溫度反應寫逆反應方向移動，因此正反應是吸熱反應。
（2）20s時，四氧化二氮的濃度為a
N₂O₄                2NO₂
1mol/L                2mol/L
（0.20－a）mol/L      0.12mol/L
解得a＝0.14mol/L
則反應的N₂O₄濃度為（0.2－0.14）mol/L＝0.06mol/L
則反應速率v（N₂O₄）＝0.06mol/L÷20s＝0.003 mol/（L·s）
（3）平衡時NO₂當濃度是0.22mol/L，則N₂O₄的濃度是0.2mol/L－0.11mol/L＝0.09mol/L
所以根據反應的方程式可知，平衡常數K＝
（4）根據化學平衡常數知，K越大，生成物的濃度越大，反應物的濃度越小，N₂O₄的轉化率大、NO₂的產量越大、N₂O₄與NO₂的濃度之比越小、正反應進行的程度越大，即選項ABD正確，答案選ABD。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于綜合性試題的考查。試題在注重對學生基礎知識鞏固和訓練的同時，側重對學生解題能力的培養和方法的指導與訓練，旨在培養學生分析、歸納、總結問題的能力。有利于調動學生的學習興趣和學習積極性，也有助于培養學生的邏輯推理能力和抽象思維能力。