Question

在100℃时，将0.200 mol的四氧化二氮气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：

时间	0	20	40	60	80	100
c(N2O4)	0.100	c1	0.050	c3	a	b
c(NO2)	0.000	0.060	c2	0.120	0.120	0.120

试填空：

（1）该反应的化学方程式为_______________，达到平衡时四氧化二氮的转化率为________%。

（2）20s时四氧化二氮的浓度c₁=_____  ___mol·L^-1，在0～20s时间段内，四氧化二氮的平均反应速率为_____   ___。

（3）若在相同情况下最初向容器中充入的是二氧化氮气体，要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的初始浓度为_____  ___。

Answer

（1）N2O42NO2，60%

（2）c1= 0.070， 0.0015mol/(L·S)

（3）0.200 mol/L

【解析】

试题分析：：（1）由表可知，60s时反应达平衡，c（NO2）=0.120mol/L，

N2O4 2NO2，

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%；

（2）由表可知，20s时，c（NO2 ）=0.060mol/L，所以

N2O4 2NO2，

浓度变化： 0.03mol/L 0.060mol/L

所以20s的四氧化二氮的浓度c1=0.1mol/L-0.03mol/L=0.07mol/L；

在0s～20s内四氧化二氮的平均反应速率为v（N2O4）=0.03mol/l÷20s=0.0015mol•（L•s）-1．

（3）恒温恒容条件下，且反应前后气体的物质的量发生变化，起始向容器中充入的是二氧化氮气体，要达到相同的平衡状态，按化学计量数转化到N2O4一边，满足N2O4的浓度为0.1mol/L．由N2O4（g）⇌2 NO2（g）可知，二氧化氮的初始浓度=2×0.1mol/L=0.2mol/L，

考点：考查了化学平衡的计算的相关知识。