Question

在100℃时，将0.2 mol N₂O₄(g)充入2 L 的恒容密闭容器中，间隔一定时间后对该容器内各物质的物质的量进行测定,得到如下数据:

时间/s	0	20	40	60	80
N(N2O4)/mol	0.20	n1	0.10	n3	n4
N(NO2)/mol	0.00	0.12	n2	0.24	0.24

(1)该反应的平衡常数表达式为___________________________，由表中数据分析可得，n₁=____mol，n₃=________________mol；

(2)在上述条件下，从0到40s内NO₂的平均反应速率为___________________；

(3)该反应达到化学平衡后，下列改变可使N₂O₄浓度增大的是_____(填序号);

A.增大容器的容积                    B.向容器中充入一定量的NO₂

C.向容器中再充入一定量的N₂O₄            D.向容器中充入一定量的He(g)

(4)在下图中画出此反应中N₂O₄的浓度随时间变化的曲线_________。

Answer

K=c2(NO2)/c(N2O4) 0.14 0.08 0.00 5 mol·L-1·s-l BC

【解析】

(1)该可逆反应的方程式为N2O4(g) 2 NO2(g)，平衡常数表达式为K=c2(NO2)/c(N2O4)；由表中数据看出，0-20s内， n(NO2)变化了0.12 mol，则n（N2O4）变化了0.06 mol，剩余n（N2O4）=0.2-0.06=0.14 mol；0-60s内，n(NO2)变化了0.24 mol，n（N2O4）变化了0.12mol，则n(NO2)剩余0.2 -0.12=0.08mol，正确答案：. K=c2(NO2)/c(N2O4)； 0.14 ； 0.08。

(2) 0到40s内，n（N2O4）变化了0.1mol，则n(NO2)变化了0.2 mol，NO2的平均反应速率为0.2÷2÷40=0.00 5 mol·L-1·s-1,正确答案：0.00 5 mol·L-1·s-1。

(3)该反应达到化学平衡后，增大容器的容积，相当于减压，平衡向右移动，N2O4浓度减少，A错误；向容器中充入一定量的NO2，平衡向左移动，N2O4浓度增大，B正确；向容器中再充入一定量的N2O4 ，相当于加压，平衡左移，N2O4浓度增大，C正确；向容器中充入一定量的He(g)，对各物质浓度无影响，对平衡无影响，D错误；正确选项BC。

(4) 2L的恒容密闭容器发生N2O4(g) 2 NO2(g)，起始时，c(N2O4)=0.10 mol·L-1,随着反应的进行，c(N2O4)不断减少，进行到60s后，反应达平衡状态，n3=0.08 mol，剩余c(N2O4)=0.04 mol·L-1,据以上分析就可以画出N2O4的浓度随时间变化的曲线，正确答案：