Question

在100℃时，将0.100mol的N₂O₄气体充入1L真空的密闭容器（恒容）中，已知容器中的反应为N₂O₄（g）?2NO₂（g）（正反应为吸热反应）．每间隔20s对该容器内的物质进行分析，得到数据如下表，请回答：

	0	20	40	60	80
c（N2O4）mol?L-1	0.100	a	0.050	c	d
c（NO2）/mol?L-1	0.000	0.060	b	0.120	0.120

试填空：
（1）20s时N₂O₄的浓度a=

 

，在0s～20s内N₂O₄的平均反应速率为

 

；表中b

 

c

 

d（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）该反应达到平衡时N₂O₄的转化率为

 

，若对该平衡混合气体进行加热，则其平均相对分子质量将

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）若在相同条件下，往原平衡体系中再通入0.2mol NO₂气体，重新达到平衡时容器内的NO₂物质的量为

 

．
A．大于0.12mol，小于0.24mol
B．等于0.24mol
C．大于0.24mol，小于0.32mol
D．等于0.32mol．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据同一可逆反应、同一时间段内，各物质浓度的变化量之比等于其计量数之比；根据v=

△c

△t

计算反应速率；
根据方程式计算，计算b、c，据此解答，60s后反应达平衡，反应混合物各组分的浓度不变．
（2）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；
N₂O₄（g）?2NO₂（g）（正反应为吸热反应），升高温度，平衡右移，物质的量增大，质量不变，平均相对分子质量减小；
（3）恒容下，再通入0.2mol NO₂气体，平衡左移，N₂O₄的转化率减小．

解答： 解：（1）①根据同一可逆反应、同一时间段内，各物质浓度的变化量之比等于其计量数之比，0-20s时，△c（N₂O₄）：△c（NO₂）=（0.100-a）：（0.060-0）=1：2，则a=0.070；
v=

△c

△t

=

(0.100-0.070)mol/L

20S

=0.0015 mol?（L?s）^-1；
c₃=0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，
由表可知，40s时，c（N₂O₄）=0.050mol/L，
                      N₂O₄?2 NO₂，
浓度变化：（0.1-0.05）mol/L 0.10mol/L
所以b=0.10mol/L，所以b＞c；
60s后反应达平衡，反应混合物各组分的浓度不变，所以c=d．
故答案为：0.070mol/L；0.0015mol?（L?s）^-1；＞；=；
（2）由表可知，60s时反应达平衡，c（NO₂）=0.120mol/L，
               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%，
N₂O₄（g）?2NO₂（g）（正反应为吸热反应），升高温度，平衡右移，物质的量增大，质量不变，平均相对分子质量减小；
故答案为：60%；减小；
（3）恒容下，再通入0.2mol NO₂气体，相当于又通入了0.100mol的N₂O₄气体，平衡左移，N₂O₄的转化率减小，NO₂消耗的物质的量将增大，NO₂物质的量为大于原平衡的0.12mol，而小于小于原平衡的2倍，即小于0.24mol．
故答案为：A．

点评：本题考查了等效平衡、化学平衡状态的判断、平衡移动方向的判断等知识点，根据压强对平衡移动的影响判断移动方向，难度中等，注意基础知识的积累掌握．