Question

【題目】在100℃時，將0.100mol N2O4氣體充入1L恒容抽空的密閉容器中，發生反應：N2O4（g）2NO2（g）。隔一定時間對該容器內物質的濃度進行分析得到如表數據。回答有關問題;

時間(s)	0	20	40	60	80
c(N2O4)/mol·L－1	0.100	c1	0.050	c3	c4
c(NO2)/mol·L－1	0.000	0.060	c2	0.120	0.120

①c3________c4(填“>”、“<”或“＝”)。

②在上述條件下，從反應開始直至達到化學平衡時，N2O4的平均反應速率為_________mol·L－1·s－1。

③達平衡后下列條件的改變可使NO2氣體濃度增大的是_______(填序號)。

A．擴大容器的容積 B．再充入一定量的N2O4

C．分離出一定量的NO2 D．再充入一定量的He

④若在相同條件下，起始時只充入0.200 mol NO2氣體，則達到平衡時NO2氣體的轉化率為_________。

Answer 1

【答案】 = 0.001 B 25%

【解析】（1）由表可以知道,時反應達平衡，此時c(NO2)= 0.120mol·L－1，c(N2O4)= c3mol·L－1，相同溫度下，到80s時c(NO2)= 0.120mol·L－1，c(N2O4)= c4 mol·L－1，所以①c3=c4。答案：= 。

②在上述條件下，從反應開始直至達到化學平衡時，

N2O4（g） 2NO2（g）。

初始量 0.100mol/L 0

變化量 0.06 mol/L 0.120mol·L－1

N2O4的平均反應速率為=0.06 mol/L60S= 0.001 mol·L－1·s－1。答案：0.001

③N2O4（g） 2NO2（g）反應是氣體體積減小的放熱反應,根據化學平衡原理分析選項,增大二氧化氮濃度的條件;A、增大容器體積,各組分濃度均減小,故A錯誤;B、再充入四氧化二氮,平衡正向移動,二氧化氮濃度增大,所以B選項是正確的;C、減小NO2的濃度,平衡雖正向進行,但二氧化氮的濃度減小,故C錯誤;D、再充入一定量的He,總壓增大,氣體分壓不變,平衡不變,二氧化氮濃度不變,故D錯誤;所以B選項是正確的。

④根據平衡濃度計算平衡常數,結合化學平衡三段式列式計算;
N2O4（g） 2NO2（g）

起始量 0
變化量 0.12
平衡量 0.12

若起始時充入0.200 mol/L NO2氣體,設消耗二氧化氮物質的量濃度為x,

2NO2（g） N2O4（g） K=1/0.36,
起始量 0.200 mol/L 0
變化量 x 0.5x
平衡量 0.200 –x 0.5x
k=0.5x/(0.200 –x)2=1/0.36,
x=0.05 mol/L
則達到平衡時NO2氣體的轉化率0.05 mol/L /0.2 mol/L 100%=25%,
因此，本題正確答案是: 25%.