在100℃时,将0.40mol的二氧化氮气体充入2L真空的密闭容器中,每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析,

2025-04-24 09:24:19
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回答1:

(1)从反应开始直至20s时,生成的四氧化二氮的物质的量为0.05mol,根据反应:2NO2?N2O4,消耗的二氧化氮物质的量为:0.1mol,二氧化氮的反应速率为:v(NO2

0.01mol
2L
20s
=0.0025mol?L-1?s-1
故答案为:0.0025;
(2)根据表中的数据可知,60s时反应达到了平衡状态,60s和80s时二氧化氮的物质的量相等,即n3=n4
达到平衡状态时,n(N2O4)=0.08mol,n(NO2)=0.4mol-0.08mol×2=0.24mol,二者浓度分别为:c(N2O4)=
0.08mol
2L
=0.04mol/L,c(NO2)=
0.24mol
2L
=0.12mol/L,该该反应在该温度下的平衡常数为:
0.04
0.122
≈2.8,
故答案为:=;2.8;
(3)若在相同情况下,最初向该容器中充入的是四氧化二氮气体,要达到上述同样的平衡状态,说明两个反应为等效平衡,根据反应方程式,需要四氧化二氮的物质的量为:0.40mol×
1
2
=0.20mol,c(N2O4)=
0.20mol
2L
=0.10mol/L,
反应开始时,c(N2O4)=0.10mol/L,c(NO2)=0,之后二氧化氮浓度逐渐增加,四氧化二氮浓度逐渐减小,
达到平衡时,根据(2)可知,c(N2O4)=0.04mol/L,c(NO2)=0.12mol/L,据此画出反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线为:

故答案为:0.10;
(4)由于升高温度,气体颜色会变深,说明化学平衡向着逆向移动,二氧化氮浓度增大,四氧化二氮浓度减小,所以平衡常数减小,
故答案为:减小;
(5)达到平衡后,如向该密闭容器中再充入0.32mol氦气,稀有气体不影响各组分的浓度,由于把容器体积扩大为4L,反应体系的压强减小,平衡向着体积增大的方向移动,即向左移动,
故答案为:向左移动.