Question

(12分)在100 ℃時，將0.100 mol N2O4氣體充入1 L恒容抽空的密閉容器中，隔一定時間對該容器內(nèi)物質(zhì)的濃度進行分析得到如表數(shù)據(jù)：

時間(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）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為________；從表中分析：

c1________c2，c3________c4(填“>”、“<”或“＝”)。

（2）在上述條件下，從反應(yīng)開始直至達到化學(xué)平衡時，N2O4的平均反應(yīng)速率為________mol·L－1·s－1。

（3）達平衡后下列條件的改變可使NO2氣體濃度增大的是________(填字母序號)。

A．?dāng)U大容器的容積

B．再充入一定量的N2O4

C．分離出一定量的NO2

D．再充入一定量的He

（4）若在相同條件下，起始時只充入0.080 mol NO2氣體，則達到平衡時NO2氣體的轉(zhuǎn)化率為________。

 

Answer 1

（1）K＝ < ＝ （2）0.001 （3）B （4）25%

【解析】

試題分析：N2O4（g）?2NO2（g），反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝；20s時c（NO2）=0.060mol/L N2O4?2 NO2，濃度變化 0.030mol 0.060mol/Lc1=0.10mol/L-0.03mol/L=0.070mol/L；由表可知，40s時，c（N2O4）=0.050mol/L，N2O4?2 NO2，濃度變化：（0.1-0.05）mol/L 0.10mol/L所以c2=0.10mol/L所以c2＞c1；答案為：K＝ < ＝；（2）（2）由表可知，60s時反應(yīng)達平衡，c（NO2）=0.120mol/L，N2O4?2 NO2，濃度變化：0.06mol/L 0.120mol/L，V（N2O4）==0.001mol/（L?s）；故答案為：0.001；（3）N2O4=2 NO2 反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，依據(jù)化學(xué)平衡原理分析選項，增大二氧化氮濃度的條件；A、增大容器體積，各組分濃度均減小，故A錯誤；B、再充入四氧化二氮，平衡正向移動，二氧化氮濃度增大，故B正確； C、減小NO2的濃度，平衡雖正向進行，但二氧化氮的濃度減小，故C錯誤； D、再充入一定量的He，總壓增大，氣體分壓不變，平衡不變，二氧化氮濃度不變，故D錯誤；故選B；（4）依據(jù)平衡濃度計算平衡常數(shù)，結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計算；

N2O4?2 NO2，

起始量（mol/L） 0.10 0

變化量（mol/L） 0.06 0.12

平衡量（mol/L） 0.04 0.12 平衡常數(shù)K==

2 NO2 = N2O4

起始量（mol/L） 0.0800 0

變化量（mol/L） x 0.5x

平衡量（mol/L） 0.080-x 0.5x K= x=0.020mol/L

則達到平衡時N02氣體的轉(zhuǎn)化率=25%

考點：化學(xué)平衡常數(shù)的簡單計算