Question

在80℃時，將0.40mol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的物質進行分析，得到如下數據：

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	0.22	0.22

反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低，發現氣體的顏色變淺．
（1）該反應的化學方程式為

 

．
（2）20s時，N₂O₄的濃度為

 

mol/L，0～20s內N₂O₄的平均反應速為

 

．
（3）該反應的平衡常數表達式K=

 

，在80℃時該反應的平衡常數K值為

 

（4）在其他條件相同時，該反應的K值越大，表明建立平衡時正反應進行的程度越

 

（填“大”或“小”）．
（5）要增大該反應的K值，可采取的措施

 

A．增大N₂O₄起始濃度B．向混合氣中通入NO₂C．使用高效催化劑D．升高溫度．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）依據圖表數據分析，反應物和生成物分析判斷；
（2）化學平衡的三段式列式計算，結合化學反應速率概念計算0～20s內N₂O₄的平均反應速率；
（3）依據化學方程式和平衡常數概念寫出平衡常數表達式，依據80°C平衡狀態下結合三段式列式計算平衡濃度計算平衡常數；
（4）根據平衡常數的定義可知，K值越大，生成物濃度越大，反應物濃度越小，則反應正向進行的程度越大，據此答題；
（5）要增大該反應的K值，就是要使平衡正向移動，且平衡常數只與溫度有關，根據影響平衡常數的外界因素可以作判斷．

解答： 解：（1）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，反應的化學方程式為N₂O₄2NO₂，故答案為：N₂O₄2NO₂；
（2）進行到20S；
              N₂O₄?2NO₂ 
起始量（mol）  0.4   　　　　　 0
變化量（mol） 0.12   　　　　　0.24
20S末（mol）  0.28 　　　　　　 0.24
20s時，N₂O₄的濃度=

0.28mol

2L

=0.14mol/L；
0～20s內N₂O₄的平均反應速率=

0.12mol 2L

20s

=0.003mol/（L?s）；
故答案為：0.14；0.003mol/（L?s）；
（3）N₂O₄2NO₂，平衡常數K=

c2(NO2)

c(N2O4)

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

c2(NO2)

c(N2O4)

═0.54，
故答案為：

c2(NO2)

c(N2O4)

；0.54；
（4）根據平衡常數的定義可知，K值越大，生成物濃度越大，反應物濃度越小，則反應正向進行的程度越大，故答案為：大．
（5）要增大該反應的K值，就是要使平衡正向移動，且平衡常數只與溫度有關，根據影響平衡常數的外界因素可知，只有D正確，故選D．

點評：本題考查了化學反應速率的計算、化學平衡常數的含義等知識點，注意化學平衡常數只與溫度有關，與物質的濃度無關．