Question

在80℃時(shí)，將0.20mol的四氧化二氮?dú)怏w充入1L已抽空的固定容積的密閉容器中，隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間（s） 濃度（mol?L-1）	0	20	40	60	80	100
c（N2O4）	0.20	C1	0.10	C3	A	B
c（NO2）	0.00	0.12	C2	0.22	0.22	0.22

根據(jù)本題內(nèi)容和表格中提供的數(shù)據(jù)填空（C₁、C₂、C₃、A、B表示相應(yīng)的濃度）請(qǐng)回答下列各小題：
（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

 

A（填“＜”、“＞”=）
（2）20s時(shí)，四氧化二氮的濃度C₁=

 

mol?L^-1，在0s～20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡建立的過程,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，反應(yīng)物和生成物分析判斷；由表可知，60s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，根據(jù)方程式計(jì)算△c（N₂O₄），根據(jù)轉(zhuǎn)化率計(jì)算平衡時(shí)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率；60s后反應(yīng)達(dá)平衡，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變；
（2）化學(xué)平衡的三段式列式計(jì)算，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率概念計(jì)算0～20s內(nèi)N₂O₄的平均反應(yīng)速率．

解答： 解：（1）由表可知，60s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，c（NO₂）=0.22mol/L，反應(yīng)的N₂O₄濃度為0.11mol/L，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂O₄?2 NO₂，
               N₂O₄?2 NO₂，
濃度變化：0.11mol/L 0.22mol/L
所以平衡時(shí)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為

0.11mol/L

0.20mol/L

×100%=55%；
60s后反應(yīng)達(dá)平衡，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，所以C₃=A=B=0.20mol/L-0.11mol/L=0.09mol，40s時(shí)：
   N₂O₄?2 NO₂，
 0.2mol/L    0
 0.1mol/L     0.2mol/L
 0.1mol/L    C₂=0.2mol/L
 C₂=0.2mol/L＞C₃=A=B=0.09mol/L；
故答案為：N₂O_4^?2NO₂；55%；＞；=；
（2）進(jìn)行到20s；
                N₂O₄ ?2NO₂ 
起始量（mol/L）  0.20   　　　　　 0
變化量（mol/L） 0.06   　　　　　0.12
20S末（mol/L）  0.14 　　　　　　 0.12
20s時(shí)，N₂O₄的濃度=C₁=0.14mol/L；
0～20s內(nèi)N₂O₄的平均反應(yīng)速率=

0.06mol/L

20s

=0.003mol/（L?s），
故答案為：0.14；0.003mol/（L?s）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)的含義等知識(shí)點(diǎn)，注意化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)的濃度無(wú)關(guān)．