Question

(12分)在100 ℃时，将0.100 mol N₂O₄气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据：

时间(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）该反应的平衡常数表达式为________；从表中分析：

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

（2）在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，N₂O₄的平均反应速率为________mol·L^－1·s^－1。

（3）达平衡后下列条件的改变可使NO₂气体浓度增大的是________(填字母序号)。

A．扩大容器的容积    

B．再充入一定量的N₂O₄

C．分离出一定量的NO₂   

D．再充入一定量的He

（4）若在相同条件下，起始时只充入0.080 mol NO₂气体，则达到平衡时NO₂气体的转化率为________。

Answer

（1）K＝ < ＝ （2）0.001 （3）B （4）25%

【解析】

试题分析：N2O4（g）⇌2NO2（g），反应的平衡常数K＝；20s时c（NO2）=0.060mol/L N2O4⇌2 NO2，浓度变化 0.030mol 0.060mol/Lc1=0.10mol/L-0.03mol/L=0.070mol/L；由表可知，40s时，c（N2O4）=0.050mol/L，N2O4⇌2 NO2，浓度变化：（0.1-0.05）mol/L 0.10mol/L所以c2=0.10mol/L所以c2＞c1；答案为：K＝ < ＝；（2）（2）由表可知，60s时反应达平衡，c（NO2）=0.120mol/L，N2O4⇌2 NO2，浓度变化：0.06mol/L 0.120mol/L，V（N2O4）==0.001mol/（L•s）；故答案为：0.001；（3）N2O4=2 NO2 反应是气体体积减小的放热反应，依据化学平衡原理分析选项，增大二氧化氮浓度的条件；A、增大容器体积，各组分浓度均减小，故A错误；B、再充入四氧化二氮，平衡正向移动，二氧化氮浓度增大，故B正确； C、减小NO2的浓度，平衡虽正向进行，但二氧化氮的浓度减小，故C错误； D、再充入一定量的He，总压增大，气体分压不变，平衡不变，二氧化氮浓度不变，故D错误；故选B；（4）依据平衡浓度计算平衡常数，结合化学平衡三段式列式计算；

N2O4⇌2 NO2，

起始量（mol/L） 0.10 0

变化量（mol/L） 0.06 0.12

平衡量（mol/L） 0.04 0.12 平衡常数K==

2 NO2 = N2O4

起始量（mol/L） 0.0800 0

变化量（mol/L） x 0.5x

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

则达到平衡时N02气体的转化率=25%

考点：化学平衡常数的简单计算