Question

在80℃时，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，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）	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100s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

N₂O₄?2NO₂

，
（2）0～20s内N₂O₄的平均反应速率为

0.003mol/L?s

．
（3）在80℃时该反应的平衡常数K值为

0.54

（保留2位小数）．
（4）在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡时

AD

．
A、N₂O₄的转化率越高                 B、NO₂的转化率越高
C、N₂O₄与NO₂的浓度之比越大          D、正反应进行的程度越大．

Answer 1

分析：（1）依据图表数据分析，反应物和生成物分析判断；
（2）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；
（3）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；
（4）K值越大，生成物浓度越大，反应物浓度越小，则反应物的转化率越大，生成物的产量越大．

解答：解：（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N₂O₄?2NO₂，故答案为：N₂O₄?2NO₂；
（2）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=

0.28mol

2L

=0.14mol/L；
0～20s内N₂O₄的平均反应速率=

0.12mol 2L

20s

=0.003mol/L?s；
故答案为：0.003mol/L?s；
（3）N₂O₄?2NO₂，平衡常数K=

c2(NO2)

c(N2O4)

80°C平衡状态和60S是相同平衡状态，平衡浓度c（NO₂）=0.22mol/L，c（N₂O₄）=0.09mol/L；
平衡常数K=

c2(NO2)

c(N2O4)

═0.54mol/L，
故答案为：0.54；
（4）反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅，说明反应逆向进行，逆向是放热反应，正向是吸热反应；该反应的K值越大，说明平衡正向进行，是温度降低的原因；
A、平衡正向进行N₂O₄的转化率越高，故A正确；                 
B、平衡正向进行NO₂的产量越大，是生成物，故B错误；
C、依据上述计算分析平衡正向进行，N₂O₄与NO₂的浓度之比越小，故C错误；        
D、该反应的K值越大，说明平衡正向进行，正反应进行的程度越大，故D正确；
故答案为AD．

点评：本题考查了化学反应速率的计算、化学平衡常数的含义等知识点，注意化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关．