题目内容
【题目】80 ℃时，将0.4 mol的四氧化二氮气体充入2 L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100 s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)表中b＝______，c______d(填“＜”“＝”或“＞”)。
(3)20 s时，N2O4的浓度为______mol·L－1，0～20 s内N2O4的平均反应速率为________。
(4)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________。
(5)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
E．所耗时间越少 F．容器内气体压强越大
【答案】N2O4
2NO2 b=0.2mol/L = 0.14 0.003mol·L－1·s－1 K=
0.54 ABDF
【解析】
(1)依据图表数据分析，反应物和生成物分析判断；
(2)40s时N2O4的变化浓度为0.10molL-1，则NO2的变化浓度为0.20molL-1；60s后反应达到平衡状态，反应物或生成物的量不再随时间的变化而变化；
(3)化学平衡的三段式列式计算，结合化学反应速率概念计算0～20s内N2O4的平均反应速率；
(4)依据化学方程式和平衡常数概念写出平衡常数表达式，依据80°C平衡状态下结合三段式列式计算平衡浓度计算平衡常数；
(5)根据平衡常数的定义可知，K值越大，生成物浓度越大，反应物浓度越小，则反应正向进行的程度越大，据此答题。
(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；
(2)40s时N2O4的变化浓度为0.10molL-1，则NO2的变化浓度为0.20molL-1，则b的值为0.20molL-1；60s后反应达到平衡状态，反应物或生成物的量不再随时间的变化而变化，即c=d；
(3)进行到20S；
N2O4 2NO2
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·L－1·s－1；
(4)N2O42NO2，平衡常数K=；
80°C平衡状态就是反应达到60S时的状态，平衡浓度c(NO2)=0.22mol/L，c(N2O4)=0.09mol/L；平衡常数K==
=0.54；
(5)根据平衡常数的定义可知，K值越大，生成物浓度越大，反应物浓度越小，则反应正向进行的程度越大；
A．反应正向进行，K值越大，N2O4的转化率越高，故A正确；
B．反应正向进行，K值越大，NO2的产量越大，故B正确；
C．K值越大，生成物浓度越大，反应物浓度越小，N2O4与NO2的浓度之比越小，故C错误；
D．K值越大，生成物浓度越大，反应物浓度越小，则反应正向进行的程度越大，故D正确；
E．平衡常数与达到平衡所消耗的时间无必然联系，故E错误；
F．恒温恒容条件下，容器内气体压强越大，说明生成的NO2的产量越大，则K值越大，故F正确；
故答案为ABDF。
【题目】下列实验事实与相应结论不正确的是
选项 | 实验事实 | 结论 |
A | 其他条件不变，0.01 mol·L－1的酸性KMnO4溶液分别与0.1 mol·L－1的H2C2O4溶液和0.2 mol·L－1的H2C2O4溶液反应，后者褪色时间短 | 当其他条件不变时，增大反应物浓度可以使化学反应速率加快 |
B | 其他条件不变，分别将等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3溶液和H2SO4混合液放在冷水和热水中，放在热水中的混合液先出现浑浊 | 当其他条件不变时，反应体系的温度越高，化学反应速率越快 |
C | 将少量MnO2粉末加入盛有10%双氧水的锥形瓶内，在化学反应前后，MnO2的质量和化学性质都没有发生改变 | 催化剂虽然可以加快化学反应的速率，但一定不参与化学反应过程 |
D | 一定条件下，分别在容积为1 L和容积为2 L的两个密闭容器中加入等量的氢气和碘蒸气，发生如下反应：H2(g)＋I2(g) | 当其他条件不变时，气态反应体系的压强越大，化学反应速率越快 |
A. A B. B C. C D. D
