Question

（8分）一定條件下向容積為20 L的密閉容器中充入1 mol NO₂氣體，發生反應2NO₂??N₂O₄。反應中測得相關數據如下表所示：

反應時間/min	0	10	20	30	40	50
氣體相對分子質量	46	57	64	69	69	69

(1)此條件下該反應的化學平衡常數K_c ＝________。
(2)在50 min末，向容器中加入2/3 mol NO₂，若要保持平衡不發生移動，則應加入N₂O₄________mol。
(3)若保持容器體積不發生變化，升高溫度，則可得如圖圖像，據此判斷該反應ΔH________0(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)若在體積不變的情況下，開始充入0.5 mol N₂O₄，則達到新平衡時N₂O₄的轉化率＝________。

Answer 1

（1）60　（2）8/3 mol    (3)小于 　(4)33.3%

（1）根據表中數據可判斷，反應進行到30min時，氣體相對分子質量不再發生變化，說明反應達到平衡狀態。設生成N₂O₄的物質的量是x，則消耗NO₂是2x，則，解得x＝1/3，即平時是NO₂和N₂O₄的濃度都是為1/20mol/L，所以化學平衡常數K_c ＝。
（2）若要保持平衡不發生移動，則正逆反應速率必須相等，設加入的N₂O₄為x，則
，解得x＝8/3 mol。
（3）根據圖像可知，隨著溫度的升高，平衡常數逐漸減小，說明平衡向逆反應方向移動，所以正反應是放熱反應，即△H小于0.
（4）設N₂O₄的轉化率是y，則生成NO₂是y。所以有，解得y＝1/3。