Question

有一个化学平衡问题。N2O4 ==2NO2 （可逆，两者都为气态）

问：衡温条件下，在一恒压有活塞的容器①中，充入一定量的四氧化二氮，反应平衡后，充入一定量四氧化二氮，再次平衡，容器中，二氧化氮的浓度比四氧化二氮的浓度是减小、增大还是不变？
通常的思考是“建模”：有一与容器①条件一致，与容器①有一隔板的容器②，在容器②中通入四氧化二氮，待平衡后，抽去隔板。由②条件与①一致，所以，②中平衡时的个物质的量浓度一致，所以，隔板抽去后，二者均匀混合，并且平衡不移动，所以，比值不变。
我现在有另一个想法：由于恒温，所以，平衡常数K=[NO2]²/[N2O4]的值不变。现在将K的表达式写成这样的形式：K=【[NO2]/[N2O4]】×[NO2]（不妨记作Ⅱ式）。因为，容器①中通入四氧化二氮，容器体积瞬间变大，这样，四氧化二氮的浓度不变，但二氧化氮的浓度变小。根据勒夏特列原理——化学平衡是动态平衡，如果改变影响平衡的一个因素，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，以抗衡该改变——二氧化氮由于浓度减小，所以，平衡就向正反应方向移动，但四氧化二氮浓度减小的趋势无法逆转，依然减小。既然这样，那么K的Ⅱ式中的[NO2]的变小，要维持K值不变，【[NO2]/[N2O4]】就要变大，否则K改变。
在我看来，貌似第二种想法也没错的，但老师说第二种逻辑是错误的。请问：真的错了吗？如果错了，请问错哪了？
谢谢，指导！

Answer 1

容器①中通入四氧化二氮，容器体积瞬间变大，N2O4的浓度变大，NO2的浓度减小，所以此时J<K
按照你说的，K=【[NO2]/[N2O4]】×[NO2]
为了达到平衡，平衡正向移动，NO2的浓度会增大，N2O4的浓度会减小。你这样判断，一个增大一个减小，最终平衡时的状态根本判断不出来
其实根本不用想那么多，这就是一等效平衡，二氧化氮的浓度比四氧化二氮的浓度不会改变

Answer 2

恒压有活塞的容器①中通入四氧化二氮，容器体积瞬间变大，这样，四氧化二氮的浓度不变（错了，浓度增大了），但二氧化氮的浓度变小（对的！）。

Answer 3

逻辑似乎的确真的大概有误，待我一一道来。
平衡常数K的含义顾名思义，平衡时的常数，条件首先就是体系必须要达到平衡，那么不管体积怎么变，只要恒温恒压，K就不变。你这个逻辑错误在于把K当做在反应过程中也不变所以是错误的，这个错误似乎大概真的很明显。如果还有不懂欢迎继续讨论。

对了还得继续完善一下，反应过程之中的[NO2]²/[N2O4]值是明显要变化的，最终将变成常数K，上面的回答里把K的意义弄混了对不起。

追问

恩，对这个回答挺满意的。如果等会没人提出比你更好的，那就选你啦。
不过，“逻辑似乎的确真的大概有误”、“个错误似乎大概真的很明显”… …您到底有没有把握啊？

追答

我已经很有把握了，不会错的