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：

时间(s) c(mol·L-1)	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。

（1）该反应的化学方程式为________________________________。

（2）20s时，N2O4的的浓度为__________mol·L-1，0～20s内N2O4的平均反应速率为_____________。

（3）该反应的平衡常数表达式K=____________，80℃反应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

（5）要增大该反应的K值，可采取的措施_________

A．增大N2O4起始浓度 B．向混合气中通入NO2

C．使用高效催化剂 D．升高温度

（6）下图是80℃时容器中N2O4浓度的变化图，请在该图中补画出该反应在60℃反应时N2O4浓度的变化曲线_______。

Answer 1

【答案】 N2O42NO2 0.14 0.003 mol/(L·s) 0.54 ABD D

【解析】（1）该反应的化学方程式为：N2O42NO2；（2）进行到20S；

N2O42NO2

起始量（mol） 0.4 0

变化量（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)；

（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；

（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，说明反应向逆反应方向移动，逆反应是放热反应，正反应是吸热反应；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，选项A正确；B、平衡正向进行NO2的产量越大，选项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，选项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，选项D正确。答案选ABD；（5）平衡常数只受温度影响，要增大该反应的K值，应改变温度使平衡向正反应方向移动，该反应正反应是吸热反应，故应升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，答案选D；（6）温度降低，化学反应速率减慢，到达平衡的时间长，同时，温度降低，化学平衡向放热的方向移动，即逆反应方向移动，如下图：。