Question

1．在某溫度時，把0.5mol N₂O₄氣體通入體積為5L的密閉容器中，2s時NO₂的濃度為0.02mol．L^-1，60s時達到平衡，此時容器內的壓強為開始時的1.6倍．試回答下列各問題：
（1）2s時用N₂O₄濃度變化表示的化學反應速率是0.005mol•L^-1•s^-1．
（2）2s時，體系內的壓強為開始時的1.1倍，此時N₂O₄的分解率為10%．
（3）達到平衡時，平衡混合物中N₂O₄的物質的量為0.2mol．

Answer 1

分析 發(fā)生N₂O₄?2NO₂，2s時NO₂的濃度為0.02mol．L^-1，生成NO₂的物質的量為0.02mol/L×5L=0.1mol，
         N₂O₄?2NO₂，
開始    0.5        0
轉化   0.05       0.1
2s     0.45       0.1
設達到平衡時設轉化的N₂O₄為x，則
         N₂O₄?2NO₂，
開始    0.5        0
轉化    x           2x
平衡  0.5-x       2x
60s時達到平衡，此時容器內的壓強為開始時的1.6倍，
$\frac{0.5-x+2x}{0.5}=\frac{1.6}{1}$，
解得x=0.3mol，
結合轉化率=$\frac{轉化的量}{開始的量}$、物質的量比等于壓強的比來解答．

解答 解：（1）2s時NO₂的濃度為0.02mol．L^-1，v（NO₂）=$\frac{0.02mol/L}{2s}$=0.01mol•L^-1•s^-1，由反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，則2s時用N₂O₄濃度變化表示的化學反應速率是0.005mol•L^-1•s^-1，故答案為：0.005mol•L^-1•s^-1；   
（2）發(fā)生N₂O₄?2NO₂，2s時NO₂的濃度為0.02mol．L^-1，生成NO₂的物質的量為0.02mol/L×5L=0.1mol，
         N₂O₄?2NO₂，
開始    0.5        0
轉化   0.05       0.1
2s     0.45       0.1
2s時，體系內的壓強為開始時的$\frac{0.45mol+0.1mol}{0.5mol}$=1.1倍，此時N₂O₄的分解率為$\frac{0.05mol}{0.5mol}$×100%=10%，
故答案為：1.1； 10%；     
（3）設達到平衡時設轉化的N₂O₄為x，則
         N₂O₄?2NO₂，
開始    0.5        0
轉化    x           2x
平衡  0.5-x       2x
60s時達到平衡，此時容器內的壓強為開始時的1.6倍，
$\frac{0.5-x+2x}{0.5}=\frac{1.6}{1}$，
解得x=0.3mol，
達到平衡時，平衡混合物中N₂O₄的物質的量為0.5mol-0.3mol=0.2mol，
故答案為：0.2mol．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握反應速率的計算、轉化率計算、平衡三段法為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意物質的量與壓強的關系，題目難度不大．