Question

在100℃时，将0.1mol的四氧化二氮气体充入1L抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

浓度     时间（S）	0	20	40	60	80	100
C（N2O4）/mol?L-1	0.1	c1	0.05	C3	a	b
C（NO2）/mol?L-1	0	0.06	C2	0.12	0.12	0.12

（1）该反应的化学方程式为

N₂O₄=2NO₂

，达到平衡时四氧化二氮的转化率为

60

%，表中C₂

＞

C₃

=

a

=

b（选填“＞”、“＜”、“═”）．
（2）20s时四氧化二氮的浓度C₁=

0.07

mol?l^-1，在0s～20s内四氧化二氮的平均反应速率为

0.0015

mol?（L?s）^-1．

Answer 1

分析：（1）由表可知，60s时反应达平衡，根据方程式计算△c（N₂O₄），根据转化率计算平衡时N₂O₄的转化率；60s后反应达平衡，反应混合物各组分的浓度不变；
（2）由△c（NO₂），根据方程式计算△c（N₂O₄），20s的四氧化二氮的浓度=起始浓度-△c（N₂O₄）；根据v=

△c

△t

计算v（N₂O₄）．

解答：解：（1）由表可知，60s时反应达平衡，c（NO₂）=0.120mol/L，反应的N₂O₄浓度为0.06mol/L，反应的化学方程式为：N₂O₄?2 NO₂，
               N₂O₄?2 NO₂，
浓度变化：0.06mol/L 0.120mol/L
所以平衡时N₂O₄的转化率为

0.06mol/L

0.1mol/L

×100%=60%；
60s后反应达平衡，反应混合物各组分的浓度不变，所以C₃=a=b=0.04mol/L，40s时：
   N₂O₄?2 NO₂，
 0.1mol/L    0
 0.05mol/L     0.1mol/L
 0.05mol/L    C₂=0.1mol/L
 C₂=0.1mol/L＞C₃=a=b=0.04mol/L；
故答案为：N₂O₄=2NO₂；60；＞；=；=；
（2）由表可知，20s时，c（NO₂ ）=0.060mol/L，所以
                N₂O₄?2 NO₂，
浓度变化：0.03mol/L 0.060mol/L
所以20s的四氧化二氮的浓度c₁=0.1mol/L-0.03mol/L=0.07mol/L；
在0s～20s内四氧化二氮的平均反应速率为v（N₂O₄）=

0.03mol/L

20s

=0.0015mol?（L?s）^-1．
故答案为：0.07mol/L；0.0015mol?（L?s）^-1．

点评：本题考查化学平衡的有关计算、等效平衡等，难度中等，注意基础知识的积累掌握．