Question

在100℃時，將0.100mol的N₂O₄氣體充入1L抽空的密閉容器中，隔一定時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如表格：

時間/s 濃度mol?L-1	0	20	40	60	80	100
c（N2O4）mol?L-1	0.100	c1	0.050	c3	a	b
c（NO2）/mol?L-1	0.000	0.060	c2	0.120	0.120	0.120

試填空：
（1）達到平衡時N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為

60

%，表中c₂

＞

c₃，a

=

b （選填“＞”“＜”“=”）．
（2）20s的四氧化二氮的濃度c₁=

0.070

mol?L^-1，在0s～20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為

0.0015

mol?（L?s）^-1．
（3）若在相同情況下最初向該容器充入的是二氧化氮氣體要達到上述同樣的平衡狀態(tài)，二氧化氮的起始濃度是

0.200

mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）由表可知，60s時反應(yīng)達平衡，根據(jù)方程式計算△c（N₂O₄），根據(jù)轉(zhuǎn)化率計算平衡時N₂O₄的轉(zhuǎn)化率；
根據(jù)方程式計算，計算c₂、c₃，據(jù)此解答；
60s后反應(yīng)達平衡，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變．
（2）由△c（NO₂），根據(jù)方程式計算△c（N₂O₄），20s的四氧化二氮的濃度=起始濃度-△c（N₂O₄）；
根據(jù)v=

△c

△t

計算v（N₂O₄）．
（3）達到上述同樣的平衡狀態(tài)，為等效平衡，按化學(xué)計量數(shù)換算到N₂O₄一邊，滿足c（N₂O₄）為0.100mol/L．

解答：解：（1）由表可知，60s時反應(yīng)達平衡，c（NO₂）=0.120mol/L，
             N₂O₄?2 NO₂，
濃度變化：0.06mol/L     0.120mol/L
所以平衡時N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為

0.06mol/L

0.1mol/L

×100%=60%；
c₃=0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，
由表可知，40s時，c（N₂O₄）=0.050mol/L，
                N₂O₄?2 NO₂，
濃度變化：（0.1-0.05）mol/L     0.10mol/L
所以c₂=0.10mol/L
所以c₂＞c₃；
60s后反應(yīng)達平衡，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，所以a=b．
故答案為：60；＞；=
（2）由表可知，20s時，c（NO₂）=0.060mol/L，所以
             N₂O₄?2 NO₂，
濃度變化：0.03mol/L     0.060mol/L
所以20s的四氧化二氮的濃度c₁=0.1mol/L-0.03mol/L=0.07mol/L；
在0s～20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為v（N₂O₄）=

0.03mol/L

20s

=0.0015mol?（L?s）^-1．
故答案為：0.07mol/L；0.0015mol?（L?s）^-1．
（3）達到上述同樣的平衡狀態(tài)，為等效平衡，按化學(xué)計量數(shù)換算到N₂O₄一邊，滿足c（N₂O₄）為0.100mol/L．
所以     N₂O₄?2 NO₂，
         0.1mol/L     0.20mol/L
故答案為：0.20mol/L

點評：考查化學(xué)平衡的有關(guān)計算、等效平衡等，難度中等，注意基礎(chǔ)知識的積累掌握．