Question

【题目】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．

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

（1）该反应的化学方程式为 ， 表中bc（填“＜”、“=”、“＞”）．
（2）20s时，N2O4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 ． 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

【答案】
（1）N2O4?2NO2；＞
（2）0.14；0.003mol/L?s
（3）；0.54
（4）A、B、D
【解析】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 ， 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；

	N2O4		2NO2
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=0.18 mol/L
计算比较得到，b＞c；
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
60S末（mol）	0.28		0.24

20s时，N2O4的浓度= =0.14mol/L；
0～20s内N2O4的平均反应速率= =0.003mol/Ls；
故答案为：0.14；0.003mol/Ls；（3）N2O42NO2 ， 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= = =0.54mol/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，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；
故答案为：ABD．
（1）依据反应条件分析判断，结合化学平衡的三段式列式计算分析比较；（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．