Question

14．在372K時(shí)，把0.5mol N₂O₄通入體積為5L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)平衡，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍．下列說法正確的是（　�。�

• A． 前2s以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01 mol•L^-1•s^-1
• B． 在2s時(shí)體系內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.1倍
• C． 在平衡時(shí)體系內(nèi)含有N₂O₄0.25 mol
• D． 平衡時(shí)，N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為40%

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．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；
C．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倍列方程計(jì)算解答；
D．由C中計(jì)算數(shù)據(jù)可以計(jì)算平衡時(shí)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率．

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錯(cuò)誤；
B．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B正確；
C．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C錯(cuò)誤；
D．N₂O₄ 的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.3mol}{0.5mol}$×100%=60%，故D錯(cuò)誤，
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、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．