题目内容

100°C时，将0.1molN204置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入 100°C的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N204（g）═2N02（g）． 下列选项不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是（　　）
A、烧瓶内气体的密度不再变化B、烧瓶内气体的颜色不再变化C、烧瓶内气体的压强不再变化D、烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
分析：可逆反应N204（g）═2N02（g）中，若达到平衡状态，一定满足正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不再变化，该反应中二氧化氮为有色气体，气体的颜色不变，一定达到了平衡状态．
解答：解：A、由于反应前后都是气体，气体的质量不变，而烧瓶的容积固定，根据ρ=
m
V
可知，气体的密度始终不变，所以密度不能作为判断平衡状态的依据，故A选；
B、反应体系中只有二氧化氮为有色气体，气体的颜色不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B不选；
C、该反应是体积增大的反应，反应过程中气体的物质的量增大，烧瓶内压强增大，若烧瓶内气体的压强不再变化，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故C不选；
D、该反应是体积增大的反应，气体的质量不变，根据
.
M
=
m
n总
可知，烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故D不选；
故选A．
点评：本题考查化学平衡状态的判断，题目难度中等，注意化学平衡状态的根本标志是：①v（正） =v（逆），②各组分百分含量不变；在解题时要牢牢抓住这两个根本标志，并明确气体的颜色、密度、压强、平均相对分子质量的变化与根本标志的关系．
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）
在100℃时，将0.100mol的N2O4气体充入1L抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如表格：
时间/s
浓度mol?L-1		 0 20 40 60 80 100
c（N2O4）mol?L-1 0.100 c1 0.050 c3 a b
c（NO2）/mol?L-1 0.000 0.060 c2 0.120 0.120 0.120
试填空：
（1）达到平衡时N2O4的转化率为
60
60
%，表中c2
＞
＞
c3，a
=
=
b （选填“＞”“＜”“=”）．
（2）20s的四氧化二氮的浓度c1=
0.070
0.070
mol?L-1，在0s～20s内四氧化二氮的平均反应速率为
0.0015
0.0015
mol?（L?s）-1．
（3）若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度是
0.200
0.200
mol?L-1．
（2012?海南模拟）80℃时，将0.40mol的N2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2O4?2NO2，△H＞0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）n（mol） 0 20 40 60 80 100
n（N2O4） 0.40 a 0.20 c d e
n（NO2） 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60
（1）计算20s-40s内用N2O4表示的平均反应速率为
0.0020
0.0020
 mol?L-1?s-1
（2）计算在80℃时该反应的平衡常数K=
1.8
1.8
；
（3）要增大该反应的K值，可采取的措施有（填序号）
D
D

A．增大N2O4的起始浓度
B．向混合气体中通入NO2
C．使用高效催化剂
D．升高温度
（4）如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线，请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线．
在80℃时，将0.40mol的N2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2O4?2NO2，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
n/mol		 0 20 40 60 80 100
n（N2O4） 0.40 a 0.20 c d e
n（NO2） 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60
（1）计算20～40s内用N2O4表示的平均反应速率为
 
 mol?L-1?s-1．
（2）计算在80℃时该反应的平衡常数K=
 
．
（3）反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色
 
（填“变浅”、“变深”或“不变”）．
（4）要增大该反应的K值，可采取的措施有
 
（填字母）．
a．增大N2O4起始浓度
b．向混合气体中通入NO2
c．使用高效催化剂
d．升高温度．

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