Question

在100℃時(shí)，將0.1mol的四氧化二氮?dú)怏w充入1L抽空的密閉容器中，隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

濃度     時(shí)間（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）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

N₂O₄=2NO₂

，達(dá)到平衡時(shí)四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率為

60

%，表中C₂

＞

C₃

=

a

=

b（選填“＞”、“＜”、“═”）．
（2）20s時(shí)四氧化二氮的濃度C₁=

0.07

mol?l^-1，在0s～20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為

0.0015

mol?（L?s）^-1．

Answer 1

分析：（1）由表可知，60s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，根據(jù)方程式計(jì)算△c（N₂O₄），根據(jù)轉(zhuǎn)化率計(jì)算平衡時(shí)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率；60s后反應(yīng)達(dá)平衡，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變；
（2）由△c（NO₂），根據(jù)方程式計(jì)算△c（N₂O₄），20s的四氧化二氮的濃度=起始濃度-△c（N₂O₄）；根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（N₂O₄）．

解答：解：（1）由表可知，60s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，c（NO₂）=0.120mol/L，反應(yīng)的N₂O₄濃度為0.06mol/L，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂O₄?2 NO₂，
               N₂O₄?2 NO₂，
濃度變化：0.06mol/L 0.120mol/L
所以平衡時(shí)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為

0.06mol/L

0.1mol/L

×100%=60%；
60s后反應(yīng)達(dá)平衡，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，所以C₃=a=b=0.04mol/L，40s時(shí)：
   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；
故答案為：N₂O₄=2NO₂；60；＞；=；=；
（2）由表可知，20s時(shí)，c（NO₂ ）=0.060mol/L，所以
                N₂O₄?2 NO₂，
濃度變化：0.03mol/L 0.060mol/L
所以20s的四氧化二氮的濃度c₁=0.1mol/L-0.03mol/L=0.07mol/L；
在0s～20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為v（N₂O₄）=

0.03mol/L

20s

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

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、等效平衡等，難度中等，注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累掌握．