Question

在100 ℃時(shí)，將0.100 mol 的四氧化二氮?dú)怏w充入1 L抽空的密閉容器中，發(fā)生N₂O₄2NO₂反應(yīng)，隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下表格：

時(shí)間/s 濃度 mol·L-1	0	20	40	60	80	100
c(N2O4)/mol·L-1	0.100	c1	0.050	c3	a	b
c(NO2)/mol·L-1	0.000	0.060	c2	0.120	0.120	0.120

試填空：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________；達(dá)到平衡時(shí)四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率為__________%；表中c₂__________c₃__________ab__________(選填“＞”“＜”或“=”)。

(2)20 s時(shí)四氧化二氮的濃度c₁=_________mol·L^-1，在0～20 s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為________________mol·(L·s)^-1。

(3)若在相同情況下最初向該容器充入的是二氧化氮?dú)怏w，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，二氧化氮的起始濃度是______________mol·L^-1。

Answer 1

(1)N₂O₄2NO₂(不寫可逆符號(hào)，不配平不可)   60  ＞  =  =

(2)0.070  0.0015

(3)0.200

解析：(1)因?yàn)?0 s、80 s、100 s、NO₂的濃度均為0.120 mol·L^-1，說明已達(dá)平衡，故N₂O₄的分解反應(yīng)為可逆反應(yīng)。

            N₂O₄        2NO₂

起始濃度  0.100               0

變化濃度  0.060             0.120

平衡濃度  0.040             0.120

四氧化二氮轉(zhuǎn)化率為×100%=60%

c₂=0.100  c₃=0.040  c₂＞c₃

(2)c₁=0.100 mol·L^-1-0.030 mol·L^-1=0.070 mol·L^-1

v(N₂O₄)==0.001 5 mol·L^-1·s^-1

(3)若在同條件下向最初的容器中充入的NO₂氣體，根據(jù)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)換算需N₂O₄濃度的2倍，即0.200 mol·L^-1。