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

答案

(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=0.18mol/L

计算比较得到,b>c;

故答案为:N2O4⇌2NO2;>;

(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=

0.28mol
2L
=0.14mol/L;

0~20s内N2O4的平均反应速率=

0.12mol
2L
20s
=0.003mol/L•s;

故答案为:0.14;0.003mol/L•s;

(3)N2O4⇌2NO2,平衡常数K=

c2(NO2)
c(N2O4)

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=

c2(NO2)
c(N2O4)
=
0.222
0.09
=0.54mol/L;

故答案为:

c2(NO2)
c(N2O4)
;0.54;

(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.

单项选择题 A1/A2型题
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