Question

【題目】在100℃時(shí)，將0.100mol的四氧化二氮?dú)怏w充入1L 抽空的密閉容器中，隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下表格：

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

試填空：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________；達(dá)到平衡時(shí)四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率為_____% ；表中 c2_____c3____a____b（選填“ > ”、“ < ”、“ = ”）。

(2)20s時(shí)四氧化二氮的濃度 c1=________mol·L-1，在0s～20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為_______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?dú)怏w，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，二氧化氮的起始濃度是____mol·L-1。

Answer 1

【答案】N2O42NO260 > = =0.0700.00150.200

【解析】

（1）.由表中數(shù)據(jù)可知，60s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，根據(jù)反應(yīng)方程式N2O42NO2計(jì)算△c(N2O4)，進(jìn)而計(jì)算平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率；60s后反應(yīng)達(dá)到平衡，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變；（2）.20s時(shí)四氧化二氮的濃度=起始濃度－△c(N2O4)，根據(jù)v=計(jì)算在0s～20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率；（3）.達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，為等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算到四氧化二氮一邊，滿足c(N2O4)=0.100mol/L。

(1).四氧化二氮生成二氧化氮的化學(xué)方程式為N2O42NO2，由表中數(shù)據(jù)可知，60s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，c(NO2)=0.120mol/L，

N2O4 2NO2

濃度變化：0.060mol/L 0.120mol/L

所以平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率為×100%=60%，60s后反應(yīng)達(dá)到平衡，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，所以c3=a=b=(0.100－0.060)mol/L=0.040mol/L，40s時(shí)c(N2O4)=0.050mol/L，由化學(xué)方程式可知，此時(shí)c(NO2)=（0.100－0.050）mol/L×2=0.100mol/L，所以c2=0.100mol/L＞c3=a=b=0.040mol/L，故答案為：N2O4 2NO2；60；＞；=；=；

(2).由表中數(shù)據(jù)可知，20s時(shí)，c(NO2)=0.060mol/L，則

N2O4 2NO2，

濃度變化：0.030mol/L 0.060mol/L

所以20s四氧化二氮的濃度c1=0.100mol/L0.030mol/L=0.070mol/L；在0s20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為v(N2O4)==0.0015mol/(Ls)，故答案為：0.070；0.0015；

(3). 若在相同情況下最初向該容器充入的是二氧化氮?dú)怏w，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，為等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算到N2O4一邊，要滿足c(N2O4)=0.100mol/L，則

N2O4 2NO2，

0.100mol/L 0.200mol/L，故答案為：0.200。