Question

4．298K时，在2L的恒容密闭容器中，发生可逆反应：2NO₂（g）?N₂O₄（g）．N₂O₄的物质的量浓度随时间的变化如图．达到平衡时N₂O₄的浓度为NO₂的2倍．
（1）达到平衡时，N₂O₄的物质的量浓度为0.6mol/L，NO₂的物质的量为0.6mol．
（2）298K时，0～20s内，NO₂的平均反应速率为0.03mol/（L．s）．
（3）该反应中NO₂的平衡转化率为80%．

Answer 1

分析 由图可知，达到平衡时N₂O₄的浓度为0.6mol/L，达到平衡时N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，NO₂的浓度为0.3mol/L，则
        2NO₂（g）?N₂O₄（g）
平衡   0.3                 0.6
转化    1.2                0.6
开始   1.5                0.6
结合v=$\frac{△c}{△t}$、转化率=$\frac{转化的量}{开始的量}$×100%．

解答 解：由图可知，达到平衡时N₂O₄的浓度为0.6mol/L，达到平衡时N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，NO₂的浓度为0.3mol/L，则
        2NO₂（g）?N₂O₄（g）
平衡   0.3                 0.6
转化    1.2                0.6
开始   1.5                 0.6
（1）达到平衡时，N₂O₄的物质的量浓度为0.6mol/L，NO₂的物质的量为0.3mol/L×2L=0.6mol，故答案为：0.6mol/L；0.6；
（2）298K时，0～20s内，N₂O₄的物质的量浓度为0.3mol/L，则v（N₂O₄）=$\frac{0.3mol/L}{20s}$=0.015mol/（L．s），由速率之比等于化学计量数之比可知NO₂的平均反应速率为0.015mol/（L．s）×2=0.03mol/（L．s），故答案为：0.03mol/（L．s）；
（3）该反应中NO₂的平衡转化率为$\frac{1.2}{1.5}$×100%=80%，故答案为：80%．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、各物质的量的关系等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意速率之比等于化学计量数之比，题目难度不大．