Question

在80℃时，将0.40mol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）	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	0.22	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

 

．
（2）20s时，N₂O₄的浓度为

 

mol/L，0～20s内N₂O₄的平均反应速为

 

．
（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

 

（4）在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡时正反应进行的程度越

 

（填“大”或“小”）．
（5）要增大该反应的K值，可采取的措施

 

A．增大N₂O₄起始浓度B．向混合气中通入NO₂C．使用高效催化剂D．升高温度．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

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）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；
（5）要增大该反应的K值，就是要使平衡正向移动，且平衡常数只与温度有关，根据影响平衡常数的外界因素可以作判断．

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N₂O₄2NO₂，故答案为：N₂O₄2NO₂；
（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：0.14；0.003mol/（L?s）；
（3）N₂O₄2NO₂，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)

═0.54，
故答案为：

c2(NO2)

c(N2O4)

；0.54；
（4）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，故答案为：大．
（5）要增大该反应的K值，就是要使平衡正向移动，且平衡常数只与温度有关，根据影响平衡常数的外界因素可知，只有D正确，故选D．

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．