Question

在100 ℃时，将0.100 mol N₂O₄气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，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：

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

(1)该反应的平衡常数表达式为________；从表中分析：

c₁________c₂，c₃________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________(填字母序号)。

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0.080 mol NO₂气体，则达到平衡时NO₂气体的转化率为________。

Answer 1

解析　(1)本题的反应方程式为N₂O₄(g)2NO₂(g)，由表中数据可计算出c₁＝0.070，c₂＝0.100，根据60 s和80 s时c(NO₂)相等可确定在60 s时反应已达平衡状态，则有c₃＝c₄。(2)由表中数据知，从反应开始直至达到化学平衡，v(NO₂)＝0.002 mol·(L·s)^－1，则v(N₂O₄)＝0.001 mol·(L·s)^－1。(3)选项A和C中改变条件后，c(NO₂)减小，选项D中改变条件后，c(NO₂)保持不变。(4)在题设条件下反应N₂O₄(g)2NO₂(g)的平衡常数K＝＝＝0.36。现充入NO₂气体0.080 mol，相当于0.040 mol N₂O₄，设达平衡时N₂O₄的浓度变化了x mol·L^－1，则有K＝＝＝0.36，解得x＝0.030，即达到平衡时混合气体中有0.06 mol NO₂和0.01 mol N₂O₄，所以NO₂的转化率为25%。

答案　(1)K＝　<　＝　(2)0.001　(3)B　(4)25%