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：

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             ，表中b         c（填“<”、“=”、“>”）。

（2）20s时，N₂O₄的的浓度为            mol/L，0～20s内N₂O₄的平均反应速率为            ；

（3）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:            （保留到小数点后2位）。

（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.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

Answer

（1）N2O42NO2，>（2）0．14；0．003 mol/（L·s）；

（3），0.54（4）ABD

【解析】

试题分析：（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，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：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；依据化学平衡三段式列式计算分析判断；进行到40S和进行到60S时；

N2O42NO2

起始量（mol） 0.4 0

变化量（mol） 0.2 0.4

40S末（mol） 0.2 0.4

得到b=0.2mol/L，进行到60S和进行到60S时：N2O4⇌2NO2

起始量（mol） 0.4 0

变化量（mol） 0.22 0.44

60S末（mol） 0.18 0.44

c=0.18mol/L，计算比较得到，b＞c。

（2）据三段法，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=0.28/2=0.14mol/L,0～20s内N2O4的平均反应速率= 0.12/2/20=0.003mol/L•s；

（3）N2O4⇌2NO2，平衡常数K=；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==0.22/0.09=0.54mol/L。

（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，故B正确；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；答案为：ABD

考点：考查化学平衡相关计算