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：

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。

（1）該反應的化學方程式為__________________________，表中b_________c（填“<”、“=”、“>”）。

（2）20s時，N2O4的的濃度為__________________mol·L－1，0～20s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:______________（保留到小數點后2位）。

（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】（每空2分，共12分）（1）N2O42NO2，吸熱

（2）0.14， 0.003 mol/（L·s） （3）0.54 （4）ABD

【解析】試題分析：（1）N2O4分解生成NO2，反應的化學方程式是N2O42NO2。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。