题目内容

氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等，NO2和N2O4可以相互转化．
（1）对反应N2O4（g）?2NO2（g）△H＞0，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示．T1
＜
＜
T2（填“＞”、“＜”或“=”）；A、C两点的速率vA
＜
＜
vC（同上）．
（2）在100℃时，将0.400mol的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：
时间（s） 0 20 40 60 80
n（NO2）/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n（N2O4）/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为
0.0025mol?L-1?s-1
0.0025mol?L-1?s-1
．
②100℃时，反应2NO2（g）?N2O4（g）的平衡常数K的值为
2.78
2.78
．
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是
0.10
0.10
mol/L．
④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为
57.5
57.5
．（结果保留小数点后一位）
分析：（1）N2O4（g）═2NO2（g）△H=+57kJ?mol-1，该反应为吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大；增大压强，化学平衡逆向移动，NO2的体积分数减小，压强越大反应速率越大；
（2））①根据公式反应速率v=
△c
△t
来计算；
②反应2NO2?N2O4的平衡常数K=
[N2O4]
[NO2]2
；
③根据各组分的浓度变化量之比等于系数值比来计算；
④根据公式平均分子量=
混合气体总质量
混合气体总物质的量
，结合平衡时各组分的量来计算．
解答：解：（1）N2O4（g）═2NO2（g）△H=+57kJ?mol-1，该反应为吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大，所以T1＜T2；增大压强，化学平衡逆向移动，NO2的体积分数减小，所以P1＜P2，压强越大反应速率越大，所以vA＜vC，
故答案为：＜；＜；
（2）①从反应开始直至20s时，四氧化二氮的平均反应速率v=
△c
△t
=
0.05mol
2L
20s
=0.00125mol/（L?s），二氧化氮的平均反应速率为四氧化二氮的平均反应速率的2倍，即为0.0025mol?（L?s）-1，故答案为：0.0025mol?L-1?s-1；
②在60s时，反应已达平衡状态，所以n3=n4，当四氧化二氮的浓度为
0.08
2
mol/L=0.04mol/L时，二氧化氮的浓度是：
0.4
2
mol/L-0.04mol/L×2=0.12mol/L，反应的平衡常数K=
0.04
0.12×0.12
=2.78，
故答案为：2.78；
 ③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是c，则     
                       N2O4 ?2NO2
起始浓度（mol?L-1）      c      0
转化浓度（mol?L-1）   c-0.04    0.12
平衡浓度（mol?L-1）　    0.04   0.12
所以
c-0.04
0.12
=0.5，解得c=0.10，故答案为：0.10
④根据题意可知：
                       N2O4 ?2NO2
起始浓度（mol?L-1）    0.10     0
转化浓度（mol?L-1）     0.06   0.12
平衡浓度（mol?L-1）　    0.04   0.12
根据公式平均分子量=
混合气体的质量
混合气体的物质的量
=
0.04mol×92g/mol+0.12mol×46g/mol
0.04mol+0.12mol
=57.5g/mol，
答：达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为57.5．
点评：本题涉及知识点较多，化学平衡常数的计算、外界条件对化学平衡的影响是学习重点也是学习难点，更是考查热点，难度较大．
练习册系列答案
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氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等．
（1）对反应N2O4（g）2NO2（g），在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示．下列说法正确的是
D
D

A．A，C两点的反应速率：A＞C
B．B，C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
C．A，C两点气体的颜色：A深，C浅
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（2）在100℃时，将0.40mol的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：
时间（s） 0 20 40 60 80
n（NO2）/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n（N2O4）/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为
0.0025
0.0025
mol?（L?s）-1．
②n3
=
=
n4（填“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数K的值为
2.8
2.8
，升高温度后，反应2NO2N2O4的平衡常数K将
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是
0.10
0.10
mol?L-1．
④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为多少．（结果保留小数点后一位）
精英家教网氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等，NO2和N2O4可以相互转化．
（1）对反应2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57.2kJ?mol-1
①在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示．T1
 
T2（填“大于”、“小于”或“等于”）；
②A、C两点气体的平均相对分子质量：A
 
C（填“大于”、“小”或“等于”）
（2）在100℃时，将0.40mol的NO2气体充入2L的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如表数据：
时间（s） 0 20 40 60 80
n（NO2）/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n（N2O4）/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为
 
．
②该条件下平衡常数K的值为
 
．
③若其他条件不变，下列既能加快正反应速率又能提高NO2转化率的措施是
 
A．抽出N2O4   B．降低温度   C．加压  D．加入催化剂
④若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始的物质的量是
 
．
⑤若其它条件不变，只将容器改为带活塞的恒压容器，则平衡时N2O4的量
 
0.08mol．（填“大于”、“小于”或“等于”）

氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。实验测得N－N键键能167kJ·mol－1，NO2中氮氧键的平均键能466 kJ·mol－1，N2O4中氮氧键的平均键能为438.5 kJ·mol－1。

（1）写出N2O4转化为NO2的热化学方程式_________________________

（2）对反应N2O4(g)2NO2(g)，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是　　　　　　

A．A、C两点的反应速率：A＞C

B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C

C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

（3）在100℃时，将0.400mol的NO2气体充入2 L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间（s）

0

20

40

60

80

n(NO2)/mol

0.40

n1

0.26

n3

n4

n(N2O4)/mol

0.00

0.05

n2

0.08

0.08

①在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为_____mol·(L·s)-1。

②n3  　　  n4（填“>”、“<”或“=”），该反应的平衡常数K的值为              ，升高温度后，反应2NO2N2O4的平衡常数K将        （填“增大”、“减小”或“不变”）。

③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是_____________mol·L－1。

④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为____________。（结果保留小数点后一位）

氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。实验测得N－N键键能167kJ·mol－1，NO2中氮氧键的平均键能466 kJ·mol－1，N2O4中氮氧键的平均键能为438.5 kJ·mol－1。
（1）写出N2O4转化为NO2的热化学方程式_________________________
（2）对反应N2O4(g)2NO2(g)，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是　　　　　　

A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（3）在100℃时，将0.400mol的NO2气体充入2 L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间（s）
0
20
40
60
80
n(NO2)/mol
0.40
n1
0.26
n3
n4
n(N2O4)/mol
0.00
0.05
n2
0.08
0.08
①在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为_____mol·(L·s)-1。
②n3 　　 n4（填“>”、“<”或“=”），该反应的平衡常数K的值为             ，升高温度后，反应2NO2N2O4的平衡常数K将       （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是_____________mol·L－1。
④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为____________。（结果保留小数点后一位）

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