Question

在100℃时，将0.1mol的四氧化二氮气体充入1L的抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格

Answer 1

解题思路：（1）由△c（NO₂），根据方程式计算△c（N₂O₄），20s的四氧化二氮的浓度=起始浓度-△c（N₂O₄）；根据v=[△c/△t]计算v（N₂O₄）；

（2）由△c（N₂O₄），根据方程式计算△c（NO₂），40s的二氧化氮的浓度=2△c（N₂O₄），再与60s时的浓度相比；

（3）根据平衡状态的判断依据判断；

（4）依据化学方程式和平衡常数概念写出平衡常数表达式，依据80°C平衡状态下结合三段式列式计算平衡浓度计算平衡常数；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．

（1）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．

（2）由表可知，40s时，c（N₂O₄）=0.050mol/L，

N₂O₄⇌2NO₂，

浓度变化：（0.1-0.05）mol/L0.10mol/L

所以c₂=0.10mol/L，c₂＜0.12mol/L，即60s后反应达平衡，

故答案为：没有达到；

（3）N₂O₄⇌2NO₂ ，反应是气体体积增大的反应，则

A、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故A正确；

B、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，2v_正（N₂O₄）=v_逆（NO₂），是平衡状态，故B错误；

C、容器内各物质的浓度相等，不能证明正逆反应速率相等，故C错误；

D、混合气体的颜色不再变化，说明c（NO₂）不变，该反应达平衡状态，故D正确；

故答案为：AD；

（4）N₂O₄

2NO₂，平衡常数K=

c2(NO 2)

c(N2O 4)，100°C时，平衡状态和60S是相同平衡状态，平衡浓度c（NO₂）=0.12mol/L，c（N₂O₄）=0.04mol/L；

平衡常数K=

c2(NO 2)

c(N 2O4)=0.36mol•L^-1；

要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：0.36mol•L^-1；0.20mol/L．

点评：

本题考点： 化学平衡建立的过程；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算．

考点点评： 本题考查化学平衡的有关计算、等效平衡等，难度中等，注意基础知识的积累掌握．