Question

9．在373K時(shí)，把0.5molN₂O₄氣體通入體積為5L（恒容）的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色．反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)，NO₂的濃度為0.02mol•L^-1．在60s時(shí)，體系已達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為反應(yīng)前的1.6倍．下列說法不正確的是（　�。�

• A． 前2s，N₂O₄的平均反應(yīng)速率為0.005mol•L^-1•s^-1
• B． 平衡時(shí)，N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為50%
• C． 平衡時(shí)，體系內(nèi)NO₂為0.04mol•L^-1
• D． 在2s時(shí)，體系內(nèi)壓強(qiáng)為反應(yīng)前的1.1倍

Answer 1

分析 A.2秒時(shí)NO₂的濃度為0.02mol/L，則N₂O₄的濃度變化量為0.01mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（N₂O₄）；
B．設(shè)轉(zhuǎn)化的N₂O₄的物質(zhì)的量為x，則平衡時(shí)N₂O₄的物質(zhì)的量為0.5mol-x，NO₂的物質(zhì)的量為2x，由平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍，則$\frac{0.5mol-x+2x}{0.5mol}$=1.6，解得x=0.3mol，進(jìn)而計(jì)算N₂O₄的轉(zhuǎn)化率；
C．由B中計(jì)算可知，平衡時(shí)NO₂的物質(zhì)的量為0.6mol，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算；
D．2秒時(shí)NO₂的物質(zhì)的量為5L×0.02mol/L=0.1mol，由N₂O₄═2NO₂可知消耗的N₂O₄為0.05mol，故2s時(shí)N₂O₄的物質(zhì)的量為0.5mol-0.05mol=0.45mol，反應(yīng)前后的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比．

解答 解：A.2秒時(shí)NO₂的濃度為0.02mol/L，則轉(zhuǎn)化的N₂O₄的濃度為0.01mol/L，則前2秒以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應(yīng)速度為$\frac{0.01mol/L}{2s}$=0.005mol/（L．s），故A正確；
B．設(shè)轉(zhuǎn)化的N₂O₄的物質(zhì)的量為x，則平衡時(shí)N₂O₄的物質(zhì)的量為0.5mol-x，NO₂的物質(zhì)的量為2x，由平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍，則$\frac{0.5mol-x+2x}{0.5mol}$=1.6，解得x=0.3mol，故N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.3mol}{0.5mol}$×100%=60%，故B錯(cuò)誤；
C．由B中計(jì)算可知，平衡時(shí)NO₂的物質(zhì)的量為0.6mol，平衡時(shí)，體系內(nèi)NO₂濃度為$\frac{0.6mol}{5L}$=0.12mol•L^-1，故C錯(cuò)誤；
D．2秒時(shí)NO₂的物質(zhì)的量為5L×0.02mol/L=0.1mol，由N₂O₄═2NO₂可知消耗的N₂O₄為0.05mol，故2s時(shí)N₂O₄的物質(zhì)的量為0.5mol-0.05mol=0.45mol，反應(yīng)前后的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，則在2秒時(shí)體系內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的$\frac{0.1mol+0.45mol}{0.5mol}$=1.1倍，故D正確，
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡及化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，題目難度中等，有利于基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固．