解题思路:(1)N2O4(g)═2NO2(g)△H=+57kJ•mol-1,该反应为吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大;增大压强,化学平衡逆向移动,NO2的体积分数减小,结合图象来分析解答;
(2)①根据公式反应速率v=[△c/△t]来计算;
②反应2NO2⇌N2O4的平衡常数K=
c(
N
2
O
4
)
c
2
(N
O
2
)
;
③根据各组分的浓度变化量之比等于系数值比来计算;
(1)由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,则A、C两点的反应速率:A<C,升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图象可知,A点NO2的体积分数大,则T1<T2;
故答案为:<;<;
(2)①从反应开始直至20s时,四氧化二氮的平均反应速率v=[△c/△t]=
0.05mmol
2L
20s=0.00125mol/(L•s),二氧化氮的平均反应速率为四氧化二氮的平均反应速率的2倍,即为0.0025mol•(L•s)-1,
故答案为:0.0025mol•L-1•s-1;
②在60s时,反应已达平衡状态,所以n3=n4,当四氧化二氮的浓度为[0.08mol/2L]=0.04mol/L时,二氧化氮的浓度是:[0.4mol/2L]-0.04mol/L×2=0.12mol/L,反应2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数K=[0.04
0.122=2.78,反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的平衡常数K的值=
1/2.78]=0.36;
故答案为:0.36;
③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c,则
N2O4 ⇌2NO2
起始浓度(mol•L-1) c0
转化浓度(mol•L-1)c-0.040.12
平衡浓度(mol•L-1) 0.040.12
所以[c−0.04/0.12]=[1/2]=0.5,解得c=0.10mol/L;
故答案为:0.10;
点评:
本题考点: 化学平衡的计算.
考点点评: 本题涉及知识点较多,化学平衡常数的计算、外界条件对化学平衡的影响是学习重点也是学习难点,更是考查热点,难度较大.