Question

在温度为298K时，将0.10mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中，出现红棕色，直至建立N2O4（g）?2NO2

在温度为298K时，将0.10mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中，出现红棕色，直至建立N2O4（g）?2NO2（g）的平衡．下图表示测定N2O4的浓度与时间关系的曲线（纵坐标为N2O4的浓度，横坐标为时间）．（1）计算在2s至4s时间内，NO2的平均生成速率为______．（2）若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，要达到同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度是______mol?L-1．（3）在温度为298K时，达到平衡时四氧化二氮的转化率α1等于______．化学平衡常数为______．（4）若在7s时向该密闭容器中再充入0.10mol N2O4气体，此时平衡向______方向移动（填“正”或“逆”）；再次达平衡时，总计0.20mol N2O4的转化率为α2，正确的是______A．α2＜α1 B．α2＞α1 C．α2=α1 D．无法判断．（5）下表是不同温度下测定的该反应的化学平衡常数． T/K 310 320 K值 0.38 0.42据此判断该反应正反应是______反应（填“吸热”或“放热”）（6）若其他条件不变，反应在398K条件下进行并达到平衡，此温度下N2O4的浓度随时间变化的曲线（以298K条件下进行并达到平衡的曲线作为参照）正确的是______





Answer 1

（1）在2s至4s时间内，NO₂的平均生成速率v=

△c

△t

=

(0.07mol?L?1?0.05mol?L?1)×2

2s

=0.02mol?L^-1?S^-1，故答案为：0.02mol?L^-1?S^-1；
（2）若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，要达到同样的平衡状态，即与原平衡为等效平衡，根据等效平衡的特点，充入的二氧化氮气体折算成四氧化二氮，与原浓度一样，所以折算为二氧化氮作为起始物时，其浓度0.20mol?L^-1，故答案为：0.20；
（3）利用三段式    
                       N₂O₄ 2NO₂
起始浓度（mol?L^-1）     0.1           0
转化浓度（mol?L^-1）    0.06          0.12
平衡浓度（mol?L^-1）　  0.04         0.12
∴四氧化二氮的转化率α₁=

0.06mol?L?1

0.1mol?L?1

×100%=60%，
化学平衡常数为

(0.12mol?L?1)2

0.04mol?L?1

=0.36mol?L^-1
故答案为：60%；0.36；
（4）根据平衡移动原理，增加反应物浓度平衡正向移动；在容积不变的条件下，再充入0.10mol N₂O₄气体，达到平衡时体系的压强比原平衡体系压强大，N₂O₄的转化率下降工，故α₂＜α₁，故答案为：正；A；
（5）由图表可知温度升高K值增大，平衡正向移动，所以正反应为吸热反应，故答案为：吸；
（6）若其他条件不变，反应在398K条件下进行并达到平衡，与原平衡相比，平衡正向移动，N₂O₄气体的浓度下降，故C图符合要求，故答案为：C．