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在100℃时,将0.1mol的四氧化二氮气体充入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,得到如下数据:
浓度     时间(S) 0 20 40 60 80 100
C(N2O4)/mol?L-1 0.1 c1 0.05 C3 a b
C(NO2)/mol?L-1 0 0.06 C2 0.12 0.12 0.12
(1)该反应的化学方程式为
N2O4=2NO2
N2O4=2NO2
,达到平衡时四氧化二氮的转化率为
60
60
%,表中C2
C3
=
=
a
=
=
b(选填“>”、“<”、“═”).
(2)20s时四氧化二氮的浓度C1=
0.07
0.07
mol?l-1,在0s~20s内四氧化二氮的平均反应速率为
0.0015
0.0015
mol?(L?s)-1
分析:(1)由表可知,60s时反应达平衡,根据方程式计算△c(N2O4),根据转化率计算平衡时N2O4的转化率;60s后反应达平衡,反应混合物各组分的浓度不变;
(2)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).
解答:解:(1)由表可知,60s时反应达平衡,c(NO2)=0.120mol/L,反应的N2O4浓度为0.06mol/L,反应的化学方程式为:N2O4?2 NO2
               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%;
60s后反应达平衡,反应混合物各组分的浓度不变,所以C3=a=b=0.04mol/L,40s时:
   N2O4?2 NO2
 0.1mol/L    0
 0.05mol/L     0.1mol/L
 0.05mol/L    C2=0.1mol/L
 C2=0.1mol/L>C3=a=b=0.04mol/L;
故答案为:N2O4=2NO2;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
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.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

非金属元素氮有多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等.已知 N2O4 和NO2相互转化关系为:N2O4(g)?2NO2(g)△H=+57kJ?mol-1
(1)在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2L抽空的恒容密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为
0.0025mol?(L?s)-1
0.0025mol?(L?s)-1

②若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是
0.10
0.10
mol?L-1
③计算②中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为
57.5
57.5
.(结果保留小数点后一位)
④某温度时测得该反应的平衡常数K的值为0.28,则该温度
100℃(填“>”、“<”或“=”).升高温度后,反应2NO2?N2O4的平衡常数K将
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)①实验室制取NO2时,用
向上排气
向上排气
法收集;
②要测定NO2的相对分子质量时,选择的实验条件是:
高温低压
高温低压
(温度高低、压强大小角度考虑).

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科目:高中化学 来源: 题型:

在100℃时,将0.40mol二氧化氮气体充入2L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
(1)在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为
0.15
0.15
mol/(L?min).
(2)此条件下该反应的化学平衡常数的值约为
2.8
2.8
(保留两位有效数字).
(3)若达到平衡后,降低温度,气体颜色会变浅,则该反应的平衡常数将
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)若在相同情况下最初向该容器中充入的是N2O4气体,要达到初始数据表中同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是
0.10mol/L
0.10mol/L
;假设在80s时达到平衡,请在图中画出并标明该条件下此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线.

(5)计算(4)中条件下达到平衡后N2O4的转化率
60%
60%

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科目:高中化学 来源: 题型:

在100℃时,将0.40molNO2气体充入2L密闭容器中,每隔一段时间对该容器的物质进行测量,得到的数据如下表:
时间(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
下列说法中正确的是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

精英家教网非金属元素氮有多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等.
(1)对反应N2O4(g)?2NO2(g),△H=+57kJ?mol-1在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示.
下列说法正确的是
 

a.A、C两点的反应速率:A>C
b.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
c.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(2)在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为
 

②已知100℃反应2NO2?N2O4的平衡常数K=2.8.若该温度下某时刻测得c(NO2)=1.00mol/L,c(N2O4)=0.20mol/L,则该时刻的v
 
v(填“>”、“<”或“=”);升高温度后,平衡常数K将
 
(填“增大”、“减小”或“不变”).
③若在相同情况下最初向该容器只充入的是N2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是
 
mol?L-1
④计算在题③的条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为
 
.(结果保留小数点后一位)
(3)肼(N2H4)通常是航天航空的重要燃料,我们常用的一种肼燃料电池,是以肼与氧气的反应为原理设计的(N2H4+O2=N2+2H2O),其电解质溶液是KOH溶液.写出该电池负极的电极反应式
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网氮可形成多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等,NO2和N2O4可以相互转化.
(1)对反应2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57.2kJ?mol-1
①在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示.T1
 
T2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②A、C两点气体的平均相对分子质量:A
 
C(填“大于”、“小”或“等于”)
(2)在100℃时,将0.40mol的NO2气体充入2L的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如表数据:
时间(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为
 

②该条件下平衡常数K的值为
 

③若其他条件不变,下列既能加快正反应速率又能提高NO2转化率的措施是
 
A.抽出N2O4   B.降低温度   C.加压  D.加入催化剂
④若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始的物质的量是
 

⑤若其它条件不变,只将容器改为带活塞的恒压容器,则平衡时N2O4的量
 
0.08mol.(填“大于”、“小于”或“等于”)

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