Question

已知NO₂和N₂O₄可以相互轉化： N₂O₄  2NO₂，某溫度時，把1mol N₂O₄氣體通入體積為10L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)棕色，反應進行4s時NO₂的濃度為0.04mol/L，再經(jīng)過一定時間后，反應到達平衡，這時容器內壓強為開始時的1.8倍。
（1）前4s中以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應速度為            mol/L·s
（2）在4s時容器內的壓強為開始時的           倍
（3）在平衡時容器內含N₂O₄                mol
（4）在平衡時容器內NO₂的濃度為           mol/L
（5）平衡時N₂O₄的轉化率為          

Answer 1

（1）0.005mol/（L·s）（2）1.2倍（3）0.2mol（4）0.16mol/L （5）80%

試題分析：N₂O₄2 NO₂
（1）反應進行4s時NO₂的濃度為0.04mol/L；則v（NO₂）="0.04mol/L" / 4s="0.04mol/(L·s)" ；v(N₂O₄)/v(NO₂)=1/2，故前4秒以N₂O₄濃度變化表示的平均反應速率為0.005mol/(L·s)
（2）等溫等容，壓強與氣體的物質的量成正比。則4秒時，n(NO₂)="0.04mol/L" * 10L = 0.4mol
參加反應的N₂O₄為0.2mol，則此時容器內氣體總物質的量為1mol-0.2mol+0.4mol=1.2mol，起始是容器中只有1mol N₂O₄氣體，則在4s時容器內的壓強為開始時的1.2倍；
（3）平衡時壓強為開始的1.8倍，則平衡時容器內氣體物質的量為1.8mol，設參加反應的N₂O₄為x，則有(1-x)+2x=1.8 解得：x=0.8mol，則在平衡時容器內含N₂O₄ 的物質的量為：1mol-0.8mol=0.2mol；
（4）由于在平衡時容器內含N₂O₄ 0.8mol，故此時容器內NO₂的濃度為（0.8*2）/10 mol/L =0.16mol/L，則在平衡時容器內NO₂的濃度為0.16mol/L；
（5）平衡時消耗的N₂O₄物質的量為：0.8mol ,則平衡時N₂O₄的轉化率為：0.8mol/1mol=80% ；
點評：化學反應速率為高考重要考點之一，基礎演算能力的要求較高，而且全面要求考生對可逆反應、化學反應速率等相關知識的理解與熟練掌握，具有一定的分析力度與考查難度，考生平時應當多注重化學反應速率相關內容的實踐練習。