题目内容
在100℃时，将0.40mol的二氧化氮气体充入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：
（1）n3 n4（填“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数的值为 ；
（2）若在相同情况下最初向该容器充入的是四氧化二氮气体，要达到上述同样的平衡状态，四氧化二氮的起始浓度是 mol/L，该条件下达到平衡后四氧化二氮的转化率为 ，混合气体的平均摩尔质量为 ．
（3）达到平衡后，如升高温度，气体颜色会变深，则升高温度后，反应2NO2?N2O4的平衡常数将 （填“增大”、“减小”或“不变”）
| 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 |
（2）若在相同情况下最初向该容器充入的是四氧化二氮气体，要达到上述同样的平衡状态，四氧化二氮的起始浓度是
（3）达到平衡后，如升高温度，气体颜色会变深，则升高温度后，反应2NO2?N2O4的平衡常数将
考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素
专题：
分析：（1）由表中数据可知，在60s时四氧化二氮浓度不再变化，则反应已达平衡状态；根据平衡时的物质的量求出浓度，再求出K；
（2）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
根据参加反应的物质的量浓度之比等于计量数之比计算，求出c；再根据转化率和平均摩尔质量的计算公式计算；
（3）气体颜色会变深，则浓度NO2增大，根据平衡移动方向判断平衡常数变化．
（2）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
根据参加反应的物质的量浓度之比等于计量数之比计算，求出c；再根据转化率和平均摩尔质量的计算公式计算；
（3）气体颜色会变深，则浓度NO2增大，根据平衡移动方向判断平衡常数变化．
解答：
解：（1）由表中数据可知，在60s时四氧化二氮浓度不再变化，则反应已达平衡状态，所以n3=n4，当四氧化二氮的浓度为
=0.04mol/L时，二氧化氮的浓度是：
=0.12mol/L，反应的平衡常数K=
=
≈2.8，
（2）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
N2O42NO2
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
=
解得c=0.10，
则四氧化二氮的转化率为
×100%=60%，
平衡各气体的物质的量为n（N2O4）=0.04mol/L×2L=0.08mol，n（NO2）=0.12mol/L×2L=0.24mol，
混合气体的平均摩尔质量为M=
=
═57.5g/mol，
故答案为：0.10；60%；57.5g/mol；
（3）达到平衡后，如升高温度，气体颜色会变深，则浓度NO2增大，反应2NO2?N2O4的平衡逆向移动，则平衡常数减小；
故答案为：减小．
| 0.08mol |
| 2L |
| 0.4mol |
| 2L |
| c(N2O4) |
| c2(NO2) |
| 0.04 |
| 0.122 |
（2）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 |
| 1 |
| 2 |
解得c=0.10，
则四氧化二氮的转化率为
| 0.06mol |
| 0.10mol |
平衡各气体的物质的量为n（N2O4）=0.04mol/L×2L=0.08mol，n（NO2）=0.12mol/L×2L=0.24mol，
混合气体的平均摩尔质量为M=
| m |
| n |
| 0.08mol×92g/mol+0.24mol×46g/mol |
| 0.08mol+0.24mol |
故答案为：0.10；60%；57.5g/mol；
（3）达到平衡后，如升高温度，气体颜色会变深，则浓度NO2增大，反应2NO2?N2O4的平衡逆向移动，则平衡常数减小；
故答案为：减小．
点评：本题考查了化学平衡移动、平衡常数的计算、转化率、混合气体的平均摩尔质量的计算、平衡移动等，题目较为综合，题目难度中等，本题中注意把握三段式在解题中的应用．
练习册系列答案
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