1000C时，将0.40mol二氧化氮气体充入2L密闭容器中，每隔一段时间对该容器内的物质进行分析．得到数据如下

1000C时，将0.40mol二氧化氮气体充入2L密闭容器中，每隔一段时间对该容器内的物质进行分析．得到数据如下表所示：

时间/s 0 20 40 60 80
n（NO2）/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n（N2O4）/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08 下列说法正确的是（　　）

A．反应开始20 s内，用二氧化氮表示的平均反应速率为0.0025 mol?L-1?s-1
B．80s时混合气体的颜色与60s时的相同，比40 s时的颜色深
C．80s时向容器中再加入0.32 mol氮气，同时将容器扩大为4L，则平衡不移动
D．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.20 mol N2O4，达平衡时各物质含量与原平衡相等

由表中数据，60s、80s是四氧化二氮的物质的量相等，则60s时到达平衡，由N元素守恒可知，n1=0.35，n2=0.07，n3=n4=0.24，
A．v（NO2）=

0.4mol?0.3mol
2L
20s =0.0025 mol/（L?s），故A正确；
B、60s、80s时四氧化二氮的物质的量相等，则60s时到达平衡，由N元素守恒可知，n1=0.35，n2=0.07，n3=n4=0.24，2NO2?N2O4，平衡状态NO2浓度为
0.24mol
2L =0.12mol/L，N2O4平衡浓度=
0.08mol
2L =0.04mol/L，平衡常数平衡常数K=
0.04mol/L
(0.12mol/L)2 =2.78，40 s时，0.26mol NO2和0.07mol N2O4，依据浓度商
Q=

0.07mol
& ;2L
(
0.26mol
& ;2L)2 =2.07＜K=2.78，v正＞v逆，平衡正向移动，所以80s时混合气体的颜色与60s时的相同，比40 s时的颜色浅，故B错误；
C．体积扩大反应混合物的浓度降低，平衡向气体体积增大的方向移动，即向生成二氧化氮的方向移动，故C错误；
D．相同条件下，起始时向容器中充入0.20 mol N2O4，与开始投入0.40molNO2到达的平衡状态，是平衡，NO2的体等效平衡，达平衡时各物质含量与原平衡相等，故D正确，
故选AD．

（1）从反应开始直至20s时，生成的四氧化二氮的物质的量为0.05mol，根据反应：2no2?n2o4，消耗的二氧化氮物质的量为：0.1mol，二氧化氮的反应速率为：v（no2） 0.01mol 2l 20s =0.0025mol?l-1?s-1， 故答案为：0.0025； （2）根据表中的数据可知，60s时反应达到了平衡状态，60s和80s时二氧化氮的物质的量相等，即n3=n4， 达到平衡状态时，n（n2o4）=0.08mol，n（no2）=0.4mol-0.08mol×2=0.24mol，二者浓度分别为：c（n2o4）= 0.08mol 2l =0.04mol/l，c（no2）= 0.24mol 2l =0.12mol/l，该该反应在该温度下的平衡常数为： 0.04 0.122 ≈2.8， 故答案为：=；2.8； （3）若在相同情况下，最初向该容器中充入的是四氧化二氮气体，要达到上述同样的平衡状态，说明两个反应为等效平衡，根据反应方程式，需要四氧化二氮的物质的量为：0.40mol× 1 2 =0.20mol，c（n2o4）= 0.20mol 2l =0.10mol/l， 反应开始时，c（n2o4）=0.10mol/l，c（no2）=0，之后二氧化氮浓度逐渐增加，四氧化二氮浓度逐渐减小， 达到平衡时，根据（2）可知，c（n2o4）=0.04mol/l，c（no2）=0.12mol/l，据此画出反应中n2o4和no2的浓度随时间变化的曲线为： 故答案为：0.10； ； （4）由于升高温度，气体颜色会变深，说明化学平衡向着逆向移动，二氧化氮浓度增大，四氧化二氮浓度减小，所以平衡常数减小， 故答案为：减小； （5）达到平衡后，如向该密闭容器中再充入0.32mol氦气，稀有气体不影响各组分的浓度，由于把容器体积扩大为4l，反应体系的压强减小，平衡向着体积增大的方向移动，即向左移动， 故答案为：向左移动．

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