Question

【题目】在100℃时，将0.100mol N2O4气体充入1L恒容抽空的密闭容器中，发生反应：N2O4（g）2NO2（g）。隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据。回答有关问题;

时间(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在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，N2O4的平均反应速率为_________mol·L－1·s－1。

③达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是_______(填序号)。

A．扩大容器的容积 B．再充入一定量的N2O4

C．分离出一定量的NO2 D．再充入一定量的He

④若在相同条件下，起始时只充入0.200 mol NO2气体，则达到平衡时NO2气体的转化率为_________。

Answer 1

【答案】 = 0.001 B 25%

【解析】（1）由表可以知道,时反应达平衡，此时c(NO2)= 0.120mol·L－1，c(N2O4)= c3mol·L－1，相同温度下，到80s时c(NO2)= 0.120mol·L－1，c(N2O4)= c4 mol·L－1，所以①c3=c4。答案：= 。

②在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，

N2O4（g） 2NO2（g）。

初始量 0.100mol/L 0

变化量 0.06 mol/L 0.120mol·L－1

N2O4的平均反应速率为=0.06 mol/L60S= 0.001 mol·L－1·s－1。答案：0.001

③N2O4（g） 2NO2（g）反应是气体体积减小的放热反应,根据化学平衡原理分析选项,增大二氧化氮浓度的条件;A、增大容器体积,各组分浓度均减小,故A错误;B、再充入四氧化二氮,平衡正向移动,二氧化氮浓度增大,所以B选项是正确的;C、减小NO2的浓度,平衡虽正向进行,但二氧化氮的浓度减小,故C错误;D、再充入一定量的He,总压增大,气体分压不变,平衡不变,二氧化氮浓度不变,故D错误;所以B选项是正确的。

④根据平衡浓度计算平衡常数,结合化学平衡三段式列式计算;
N2O4（g） 2NO2（g）

起始量 0
变化量 0.12
平衡量 0.12

若起始时充入0.200 mol/L NO2气体,设消耗二氧化氮物质的量浓度为x,

2NO2（g） N2O4（g） K=1/0.36,
起始量 0.200 mol/L 0
变化量 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
则达到平衡时NO2气体的转化率0.05 mol/L /0.2 mol/L 100%=25%,
因此，本题正确答案是: 25%.