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．

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b______c（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

（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，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=0.18mol/L
计算比较得到，b＞c；
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：0.14；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)

=

0.222

0.09

=0.54mol/L；
故答案为：

c2(NO2)

c(N2O4)

；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．