题目内容
【题目】在100℃时，将0.40 mol二氧化氮气体充入一个2 L抽空的密闭容器中，发生反应：2NO2 N2O4。每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析，得到下表数据：
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，从反应开始至20 s时，用NO2表示的平均反应速率为__________mol·L1·s1。
（2）n3________(填“>”“<”或“=”)n4；该反应的平衡常数K的数值为___________(精确到0.1)。
（3）若在相同条件下最初向该容器中充入N2O4，要达到上述平衡状态，N2O4的起始浓度是______mol·L1。
（4）上述（3）达到平衡后N2O4的转化率为______________，混合气体的平均摩尔质量为______________。
（5）达到平衡后，如果升高温度，气体颜色会变深，则升高温度后，反应2NO2N2O4的平衡常数将_______________(填“增大”“减小”或“不变”)。
（6）达到平衡后，如果向该密闭容器中再充入0.32 mol He，并把容器体积扩大为4 L，则平衡将______________（填“向左移动”“向右移动”或“不移动”）。
【答案】2.5×103 = 2.8 0.10 60% 57.5 g·mol1 减小 向左移动
【解析】
（1）根据方程式可知，20s时二氧化氮的变化量△n=0.05mol×2=0.1mol，根据
计算二氧化氮表示的平均反应速率；
（2）根据表格中数据知，60s、80s时四氧化二氮的物质的量均为0.08mol，则反应达到平衡状态；平衡时，则二氧化氮的物质的量为0.40mol-0.08mol×2=0.24mol，四氧化二氮、二氧化氮的浓度分别为0.04mol·L-1、0.12mol·L-1，进而计算平衡常数；
（3）若在相同条件下最初向该容器中充入四氧化二氮气体，要达到上述平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，则四氧化二氮的起始物质的量应该是0.20mol；
（4）该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，平衡时，四氧化二氮的物质的量为0.08mol，二氧化氮的物质的量为0.24mol；
（5）升高温度，气体颜色会变深，说明升高温度平衡逆向移动，则平衡常数的值将减小；
（6）He是惰性气体，不参与反应，但容器体积扩大，压强减小，平衡将向气体体积减小的方向移动。
（1）根据方程式可知，20s时二氧化氮的变化量△n=0.05mol×2=0.1mol，用二氧化氮表示的平均反应速率为
；
故答案为：2.5×103；
（2）根据表格中数据知，60s、80s时四氧化二氮的物质的量均为0.08mol，则反应达到平衡状态，则二氧化氮的物质的量也保持不变，n3=n4；平衡时，则二氧化氮的物质的量为0.40mol-0.08mol×2=0.24mol，四氧化二氮、二氧化氮的浓度分别为0.04mol·L-1、0.12mol·L-1，故平衡常数
；
故答案为：=；2.8；
（3）若在相同条件下最初向该容器中充入四氧化二氮气体，要达到上述平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，则四氧化二氮的起始物质的量应该是0.20mol，其
；
故答案为：0.10；
（4）该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，平衡时，四氧化二氮的物质的量为0.08mol，二氧化氮的物质的量为0.24mol，故转化率
；混合气体的总物质的量为(0.80+0.24)mol=0.32mol，平均摩尔质量为
；
故答案为：60%；57.5 g·mol1；
（5）升高温度，气体颜色会变深，说明升高温度平衡逆向移动，则平衡常数的值将减小；
故答案为：减小；
（6）He是惰性气体，不参与反应，但容器体积扩大，压强减小，平衡将向气体体积减小的方向移动，即向左移动；
故答案为：向左移动。
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