Question

【題目】在80℃時(shí)，將0.4mol的四氧化二氮?dú)怏w充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中，隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：反應(yīng)進(jìn)行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺．

時(shí)間（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）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ， 表中bc（填“＜”、“=”、“＞”）．
（2）20s時(shí)，N2O4的濃度為mol/L，0～20s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為 ．
（3）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ， 在80℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為（保留2位小數(shù)）．
（4）在其他條件相同時(shí)，該反應(yīng)的K值越大，表明建立平衡時(shí) ．
A.N2O4的轉(zhuǎn)化率越高
B.NO2的產(chǎn)量越大
C.N2O4與NO2的濃度之比越大
D.正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大．

Answer 1

【答案】
（1）N2O4?2NO2；＞
（2）0.14；0.003mol/L?s
（3） ；0.54
（4）ABD
【解析】解：（1）將0.4mol的四氧化二氮?dú)怏w充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N2O42NO2，隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：反應(yīng)進(jìn)行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺，說明反應(yīng)逆向進(jìn)行，逆向是放熱反應(yīng)，正向是吸熱反應(yīng)；依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算分析判斷；進(jìn)行到40S和進(jìn)行到60S時(shí)；

	N2O4	2NO2
起始（mol）	0.4	0
轉(zhuǎn)化（mol）	0.2	0.4
40s末（mol）	0.2	0.4

得到b=0.2mol/L；

進(jìn)行到60S和進(jìn)行到60S時(shí)；

	N2O4	2NO2
起始（mol）	0.4	0
轉(zhuǎn)化（mol）	0.22	0.44
60s末（mol）	0.18	0.44

c=0.18 mol/L

計(jì)算比較得到，b＞c；

所以答案是：N2O42NO2；＞；（2）進(jìn)行到20S；

	N2O4	2NO2
起始（mol）	0.4	0
轉(zhuǎn)化（mol）	0.12	0. 24
20s末（mol）	0.28	0.24

20s時(shí)，N2O4的濃度= =0.14mol/L；

0～20s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率= =0.003mol/Ls；

所以答案是：0.14；0.003mol/Ls；（3）N2O42NO2，平衡常數(shù)K= ；

80°C平衡狀態(tài)和60S是相同平衡狀態(tài)，平衡濃度c（NO2）=0.22mol/L，c（N2O4）=0.09mol/L；

平衡常數(shù)K= = =0.54mol/L；

所以答案是： ；0.54；（4）反應(yīng)進(jìn)行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺，說明反應(yīng)逆向進(jìn)行，逆向是放熱反應(yīng)，正向是吸熱反應(yīng)；該反應(yīng)的K值越大，說明平衡正向進(jìn)行，是溫度降低的原因；

A、平衡正向進(jìn)行N2O4的轉(zhuǎn)化率越高，故A正確；

B、平衡正向進(jìn)行NO2的產(chǎn)量越大，故B正確；

C、依據(jù)上述計(jì)算分析平衡正向進(jìn)行，N2O4與NO2的濃度之比越小，故C錯(cuò)誤；

D、該反應(yīng)的K值越大，說明平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，故D正確；

所以答案是：ABD．

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí)，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效），以及對(duì)化學(xué)平衡的計(jì)算的理解，了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．