Question

【题目】在80℃时，将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅．

时间（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）该反应的化学方程式为 ， 表中bc（填“＜”、“=”、“＞”）．
（2）20s时，N2O4的浓度为mol/L，0～20s内N2O4的平均反应速率为 ．
（3）该反应的平衡常数表达式K= ， 在80℃时该反应的平衡常数K值为（保留2位小数）．
（4）在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡时 ．
A.N2O4的转化率越高
B.NO2的产量越大
C.N2O4与NO2的浓度之比越大
D.正反应进行的程度越大．

Answer 1

【答案】
（1）N2O4?2NO2；＞
（2）0.14；0.003mol/L?s
（3） ；0.54
（4）ABD
【解析】解：（1）将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，反应的化学方程式为：N2O42NO2，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅，说明反应逆向进行，逆向是放热反应，正向是吸热反应；依据化学平衡三段式列式计算分析判断；进行到40S和进行到60S时；

	N2O4	2NO2
起始（mol）	0.4	0
转化（mol）	0.2	0.4
40s末（mol）	0.2	0.4

得到b=0.2mol/L；

进行到60S和进行到60S时；

	N2O4	2NO2
起始（mol）	0.4	0
转化（mol）	0.22	0.44
60s末（mol）	0.18	0.44

c=0.18 mol/L

计算比较得到，b＞c；

所以答案是：N2O42NO2；＞；（2）进行到20S；

	N2O4	2NO2
起始（mol）	0.4	0
转化（mol）	0.12	0. 24
20s末（mol）	0.28	0.24

20s时，N2O4的浓度= =0.14mol/L；

0～20s内N2O4的平均反应速率= =0.003mol/Ls；

所以答案是：0.14；0.003mol/Ls；（3）N2O42NO2，平衡常数K= ；

80°C平衡状态和60S是相同平衡状态，平衡浓度c（NO2）=0.22mol/L，c（N2O4）=0.09mol/L；

平衡常数K= = =0.54mol/L；

所以答案是： ；0.54；（4）反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅，说明反应逆向进行，逆向是放热反应，正向是吸热反应；该反应的K值越大，说明平衡正向进行，是温度降低的原因；

A、平衡正向进行N2O4的转化率越高，故A正确；

B、平衡正向进行NO2的产量越大，故B正确；

C、依据上述计算分析平衡正向进行，N2O4与NO2的浓度之比越小，故C错误；

D、该反应的K值越大，说明平衡正向进行，正反应进行的程度越大，故D正确；

所以答案是：ABD．

【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识，掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效），以及对化学平衡的计算的理解，了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．