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)進行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時間（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

反應(yīng)進行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺。
請回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                  ，正反應(yīng)是         （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。
（2）20s時，N₂O₄的的濃度為      mol/L，0~20s內(nèi)N₂O₄的平均反應(yīng)速率為           。
（3）在80℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為          （保留2位小數(shù)）。
（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、NO₂的產(chǎn)量越大
C、N₂O₄與NO₂的濃度之比越大          D、正反應(yīng)進行的程度越大

Answer 1

（每空2分，共12分）（1）N₂O₄ 2NO₂，吸熱
（2）0.14， 0.003 mol/（L·s） （3）0.54 （4）ABD

試題分析：（1）N₂O₄分解生成NO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式是N₂O₄ 2NO₂。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)進行到60s時，物質(zhì)到濃度不再發(fā)生變化，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。當(dāng)反應(yīng)進行到反應(yīng)進行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺，這說明降低溫度反應(yīng)寫逆反應(yīng)方向移動，因此正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
（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
解得a＝0.14mol/L
則反應(yīng)的N₂O₄濃度為（0.2－0.14）mol/L＝0.06mol/L
則反應(yīng)速率v（N₂O₄）＝0.06mol/L÷20s＝0.003 mol/（L·s）
（3）平衡時NO₂當(dāng)濃度是0.22mol/L，則N₂O₄的濃度是0.2mol/L－0.11mol/L＝0.09mol/L
所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，平衡常數(shù)K＝
（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、NO₂的產(chǎn)量越大、N₂O₄與NO₂的濃度之比越小、正反應(yīng)進行的程度越大，即選項ABD正確，答案選ABD。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于綜合性試題的考查。試題在注重對學(xué)生基礎(chǔ)知識鞏固和訓(xùn)練的同時，側(cè)重對學(xué)生解題能力的培養(yǎng)和方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、總結(jié)問題的能力。有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和抽象思維能力。