Question

在80℃時，將0.4mol的四氧化二氮氣體充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中，隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時間/（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	0.24	0.24

（1）表中b

 

c（填“＜”、“=”或“＞”）．
（2）20s時，N₂O₄的濃度為

 

mol/L，0-20s內(nèi)N₂O₄的平均反應(yīng)速率為

 

．
（3）N₂O₄（g）?2NO₂（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

，在80℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為

 

．
（4）在其他條件相同時，該反應(yīng)的K值越大，表明建立平衡時

 

．
A．N₂O₄的轉(zhuǎn)化率越高                  
B．N₂O₄的體積分?jǐn)?shù)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
（5）該反應(yīng)進(jìn)行至100s以后將反應(yīng)混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺，則該反應(yīng)是

 

反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)表格知，0.12＜b≤0.22，c≤0.10，據(jù)此判斷b、c的關(guān)系；
（2）根據(jù)二氧化氮和四氧化二氮的關(guān)系式計算N₂O₄的濃度，v=

△C

△t

計算N₂O₄的平均反應(yīng)速率；
（3）K=

C2(NO2)

C(N2O2)

；根據(jù)在80℃時，N₂O₄和NO₂的平衡濃度帶入K來計算；
（4）K值越大，生成物濃度越大，反應(yīng)物濃度越小，則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，生成物的產(chǎn)量越大．
（5）NO₂為紅棕色氣體，N₂O₄無色．

解答： 解：（1）根據(jù)表格知，0.12＜b≤0.22，c≤0.10，所以b＞C；
故答案為：b＞C；
（2）20s時，四氧化二氮的濃度為a，
N₂O₄?2NO₂
1mol/L 2mol/L
（0.20-a）mol/L 0.12mol/L
a=0.14mol/L，則反應(yīng)的N₂O₄濃度為（0.2-0.14）mol/L=0.06mol/L，
v（N₂O₄）=

△C

△t

=

0.06mol/L

20s

=0.003mol/L．s；
故答案為：0.14；0.003mol/（L．s）；
（3）K=K=

C2(NO2)

C(N2O2)

；在80s時，反應(yīng)達(dá)平衡，由于此時NO₂的平衡濃度為0.24mol/L，根據(jù)反應(yīng)可知：

                N₂O₄ ?2NO₂
初始C：0.2mol/L      0
改變C：0.12mol/L   0.24mol/L
平衡C：0.08mol/L   0.24mol/L
N₂O₄的平衡濃度為0.08mol/L，而NO₂的平衡濃度為0.24mol/L，故80℃時平衡常數(shù)K=

C2(NO2)

C(N2O2)

=

(0.24)2

0.08

=0.72
故答案為：K=

C2(NO2)

C(N2O2)

；0.72；
（4）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)知，K越大，生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小，N₂O₄的轉(zhuǎn)化率大、N₂O₄的體積分?jǐn)?shù)越小、N₂O₄與NO₂的濃度之比越小、正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，故選AD；
故答案為：AD．
（5）NO₂為紅棕色氣體，N₂O₄無色，故反應(yīng)混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺，說明平衡左移，故正反應(yīng)方向吸熱，故答案為：吸熱．

點評：本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的計算、化學(xué)平衡常數(shù)的含義等知識點，注意化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)的濃度無關(guān)．