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）N2O4⇌2NO2；＞；

（2）0.14；0.003mol/L•s；

（3）；0.54；

（4）ABD

【解析】（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：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=0.18 mol/L

计算比较得到，b＞c；

（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==0.14mol/L；

0～20s内N2O4的平均反应速率==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===0.54mol/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；

故答案为：ABD．