Question

【題目】在100 ℃時，將0.100 mol的N2O4氣體充入1 L 抽空的密閉容器中，發生如下反應：N2O42NO2，隔一定時間對該容器內的物質進行分析，得到下表：

(1)達到平衡時，N2O4的轉化率為______________，表中c2________c3，a________b(填“>”、“<”或“＝”)。

(2)20 s時N2O4的濃度c1＝________ mol·L－1，在0～20 s內N2O4的平均反應速率為________ mol·L－1·s－1。

(3)若在相同情況下最初向該容器充入的是二氧化氮氣體，則要達到上述同樣的平衡狀態，二氧化氮的起始濃度是________ mol·L－1。

Answer 1

【答案】60 > = 0.07 0.0015 0.20

【解析】

（1）由表可知，60s時反應達平衡，根據方程式計算△c(N2O4)，根據轉化率計算平衡時N2O4的轉化率；根據方程式計算，計算c2、c3，據此解答；60s后反應達平衡，反應混合物各組分的濃度不變；

（2）由△c(NO2)，根據方程式計算△c（N2O4），20s的四氧化二氮的濃度=起始濃度-△c(N2O4)；根據v=計算v(N2O4)；

（3）達到上述同樣的平衡狀態，說明兩個平衡為等效平衡，按化學計量數換算到N2O4一邊，滿足c(N2O4)為0.100mol/L；

(1)由表可知，60s時反應達平衡，c(NO2)=0.120mol/L,根據反應N2O42NO2可知,平衡時消耗二氧化氮的濃度為：c(N2O4)=0.120mol/L×=0.06mol/L，則平衡時N2O4的轉化率為： ×100%=60%；達到平衡時各組分的濃度不再變化，則c3=a=b=0.1mol/L0.06mol/L=0.04mol/L；由表可知，40s時，c(N2O4)=0.050mol/L，N2O4的濃度變化為：(0.10.05)mol/L=0.05mol/L，則c2=0.05mol/L×2=0.10mol/L，所以c2>c3，

故答案為：60；>；=；

(2)由表可知，20s時，c(NO2)=0.060mol/L，則反應消耗N2O4的濃度為0.030mol/L，則20s的四氧化二氮的濃度c1=0.1mol/L0.03mol/L=0.07mol/L；在0s20s內四氧化二氮的平均反應速率為v(N2O4)==0.0015mol(Ls)1，

故答案為：0.07；0.0015；

(3)達到上述同樣的平衡狀態，為等效平衡，按化學計量數換算到N2O4一邊,滿足c(N2O4)為0.100mol/L即可，根據反應N2O42NO2可知二氧化氮的濃度應該為：c(NO2)=2c(N2O4)=0.1mol/L×2=0.20mol/L，

故答案為：0.20。