在100℃时，将0.100mol的N2O4气体充入1L抽空的密闭容器中，隔一定时

问题问答题

在100℃时，将0.100mol的N₂O₄气体充入1L抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如表格：

时间/s

浓度mol•L-1

100

c（N2O4）mol•L-1

0.100

0.050

c（NO2）/mol•L-1

0.000

0.060

0.120

试填空：

（1）达到平衡时N₂O₄的转化率为______%，表中c₂______c₃，a______b （选填“＞”“＜”“=”）．

（2）20s的四氧化二氮的浓度c₁=______mol•L^-1，在0s～20s内四氧化二氮的平均反应速率为______mol•（L•s）^-1；．

（3）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上述同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度是______mol•L^-1．

答案

（1）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

所以平衡时N₂O₄的转化率为

0.06mol/L

0.1mol/L

×100%=60%；

c3=0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/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＞c3；

60s后反应达平衡，反应混合物各组分的浓度不变，所以a=b．

故答案为：60；＞；=

（2）由表可知，20s时，c（NO₂ ）=0.060mol/L，所以

N₂O₄

2 NO2，

浓度变化：0.03mol/L 0.060mol/L

所以20s的四氧化二氮的浓度c₁=0.1mol/L-0.03mol/L=0.07mol/L；

在0s～20s内四氧化二氮的平均反应速率为v（N₂O₄）=

0.03mol/L

20s

=0.0015mol•（L•s）^-1．

故答案为：0.07mol/L；0.0015mol•（L•s）^-1．

（3）达到上述同样的平衡状态，为等效平衡，按化学计量数换算到N₂O₄一边，满足c（N₂O₄）为0.100mol/L．

所以 N₂O₄

2 NO2，

0.1mol/L 0.20mol/L

故答案为：0.20mol/L