题目内容
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:
(1)表中b c(填“<”、“=”或“>”).
(2)20s时,N2O4的浓度为 mol/L,0-20s内N2O4的平均反应速率为 .
(3)N2O4(g)?2NO2(g)的平衡常数表达式K= ,在80℃时该反应的平衡常数K的数值为 .
(4)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.N2O4的体积分数越大
C.N2O4与NO2的浓度之比越大
D.正反应进行的程度越大
(5)该反应进行至100s以后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅,则该反应是 反应(填“吸热”或“放热”).
| 时间/(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| c(N2O4)/(mol/L) | 0.20 | a | 0.10 | c | d | e |
| c(NO2)/(mol/L) | 0.00 | 0.12 | b | 0.22 | 0.24 | 0.24 |
(2)20s时,N2O4的浓度为
(3)N2O4(g)?2NO2(g)的平衡常数表达式K=
(4)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.N2O4的体积分数越大
C.N2O4与NO2的浓度之比越大
D.正反应进行的程度越大
(5)该反应进行至100s以后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅,则该反应是
考点:化学平衡的计算,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素
专题:
分析:(1)根据表格知,0.12<b≤0.22,c≤0.10,据此判断b、c的关系;
(2)根据二氧化氮和四氧化二氮的关系式计算N2O4的浓度,v=
计算N2O4的平均反应速率;
(3)K=
;根据在80℃时,N2O4和NO2的平衡浓度带入K来计算;
(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.
(5)NO2为红棕色气体,N2O4无色.
(2)根据二氧化氮和四氧化二氮的关系式计算N2O4的浓度,v=
| △C |
| △t |
(3)K=
| C2(NO2) |
| C(N2O2) |
(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.
(5)NO2为红棕色气体,N2O4无色.
解答:
解:(1)根据表格知,0.12<b≤0.22,c≤0.10,所以b>C;
故答案为:b>C;
(2)20s时,四氧化二氮的浓度为a,
N2O4?2NO2
1mol/L 2mol/L
(0.20-a)mol/L 0.12mol/L
a=0.14mol/L,则反应的N2O4浓度为(0.2-0.14)mol/L=0.06mol/L,
v(N2O4)=
=
=0.003mol/L.s;
故答案为:0.14;0.003mol/(L.s);
(3)K=K=
;在80s时,反应达平衡,由于此时NO2的平衡浓度为0.24mol/L,根据反应可知:
N2O4 ?2NO2
初始C:0.2mol/L 0
改变C:0.12mol/L 0.24mol/L
平衡C:0.08mol/L 0.24mol/L
N2O4的平衡浓度为0.08mol/L,而NO2的平衡浓度为0.24mol/L,故80℃时平衡常数K=
=
=0.72
故答案为:K=
;0.72;
(4)根据化学平衡常数知,K越大,生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,N2O4的转化率大、N2O4的体积分数越小、N2O4与NO2的浓度之比越小、正反应进行的程度越大,故选AD;
故答案为:AD.
(5)NO2为红棕色气体,N2O4无色,故反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅,说明平衡左移,故正反应方向吸热,故答案为:吸热.
故答案为:b>C;
(2)20s时,四氧化二氮的浓度为a,
N2O4?2NO2
1mol/L 2mol/L
(0.20-a)mol/L 0.12mol/L
a=0.14mol/L,则反应的N2O4浓度为(0.2-0.14)mol/L=0.06mol/L,
v(N2O4)=
| △C |
| △t |
| 0.06mol/L |
| 20s |
故答案为:0.14;0.003mol/(L.s);
(3)K=K=
| C2(NO2) |
| C(N2O2) |
N2O4 ?2NO2
初始C:0.2mol/L 0
改变C:0.12mol/L 0.24mol/L
平衡C:0.08mol/L 0.24mol/L
N2O4的平衡浓度为0.08mol/L,而NO2的平衡浓度为0.24mol/L,故80℃时平衡常数K=
| C2(NO2) |
| C(N2O2) |
| (0.24)2 |
| 0.08 |
故答案为:K=
| C2(NO2) |
| C(N2O2) |
(4)根据化学平衡常数知,K越大,生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,N2O4的转化率大、N2O4的体积分数越小、N2O4与NO2的浓度之比越小、正反应进行的程度越大,故选AD;
故答案为:AD.
(5)NO2为红棕色气体,N2O4无色,故反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅,说明平衡左移,故正反应方向吸热,故答案为:吸热.
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.
练习册系列答案
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