Question

在100℃时，将0．200mol的四氧化二氮气体充入2L真空的密闭容器中，每隔一定的时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：

时间min 浓度mol/L	0	2	4	6	8	10
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）该反应达到平衡时，四氧化二氮的转化率为      %，表中c₂      c₃、a     b（填“>”、“<”或“=”）。

（2）2min时四氧化二氮的浓度c₁=mol/L,在0～2min时间段内，四氧化二氮的平均反应速率为     mol/（L·min）。

（3）100℃时,该反应的平衡常数K=     

（4）若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度是       mol/L。

Answer

（1）60%；>；=；

（2）0．070；0．015；

（3）0．36；

（4）0．200

【解析】

试题分析：（1）图标数据分析可知反应的化学方程式为：N2O42NO2，

由表可知，60s时反应达平衡，c（NO2）=0．120mol/L，

N2O42NO2，

浓度变化：0．06mol/L0．120mol/L

所以平衡时N2O4的转化率为×100%=60%；40S时平衡右移，c2＞c3，60s时c（NO2）不再变化，反应达到平衡，a=b，故答案为：60；＞；=；

（2）由表可知，20s时，c（NO2）=0．060mol/L，所以

N2O42NO2，

浓度变化：0．03mol/L0．060mol/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）==0．0015mol•（L•s）-1，故答案为：0．070；0．0015；

（3）N2O42NO2，

起始（mol/L）0．1000

变化（mol/L）0．0600．120

平衡（mol/L）0．0400．120

平衡常数k===0．36mol/L，故答案为：0．36；

（4）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0．100mol/L，由N2O4（g）2NO2（g）可知，二氧化氮的初始浓度=2×0．100mol/L=0．200mol/L，故答案为：0．200。

考点：考查了化学反应速率、化学平衡常数、化学平衡的有关计算、等效平衡的相关知识。