问题 填空题

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:

时间(s)

C(mol/L)

 

0

 

20

 

40

 

60

 

80

 

100

C(N2O40.20a0.10cde
C(NO20.000.12b0.220.220.22
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。

请回答下列问题:

(1)该反应的化学方程式为                  ,正反应是         (填“吸热”或“放热”)反应。

(2)20s时,N2O4的的浓度为      mol/L,0~20s内N2O4的平均反应速率为           

(3)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

答案

(每空2分,共12分)(1)N2O4 2NO2,吸热

(2)0.14, 0.003 mol/(L·s) (3)0.54 (4)ABD

题目分析:(1)N2O4分解生成NO2,反应的化学方程式是N2O4 2NO2。根据表中数据可知,反应进行到60s时,物质到浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态。当反应进行到反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅,这说明降低温度反应写逆反应方向移动,因此正反应是吸热反应。

(2)20s时,四氧化二氮的浓度为a

N2O4                2NO2

1mol/L                2mol/L

(0.20-a)mol/L      0.12mol/L

解得a=0.14mol/L

则反应的N2O4浓度为(0.2-0.14)mol/L=0.06mol/L

则反应速率v(N2O4)=0.06mol/L÷20s=0.003 mol/(L·s)

(3)平衡时NO2当浓度是0.22mol/L,则N2O4的浓度是0.2mol/L-0.11mol/L=0.09mol/L

所以根据反应的方程式可知,平衡常数K=

(4)根据化学平衡常数知,K越大,生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,N2O4的转化率大、NO2的产量越大、N2O4与NO2的浓度之比越小、正反应进行的程度越大,即选项ABD正确,答案选ABD。

点评:该题是高考中的常见题型,属于综合性试题的考查。试题在注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生解题能力的培养和方法的指导与训练,旨在培养学生分析、归纳、总结问题的能力。有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,也有助于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。

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