Question

【題目】(1)可逆反應(yīng)：N2O42NO2，在體積不變的密閉容器中反應(yīng)，下列說(shuō)法中可判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (選填序號(hào)）

①單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolNO2的同時(shí)生成n mol N2O4

②單位時(shí)間內(nèi)消耗n mol N2O4的同時(shí)生成2n mol NO2

③容器中的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

(2)373k時(shí)把0.12 mol無(wú)色的N2O4氣體通入體積500 ml的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：

N2O42NO2，容器中立即出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)，測(cè)得生成NO2的物質(zhì)的量為0.01 mol；反應(yīng)進(jìn)行到60 s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)N2O4與NO2的物質(zhì)的量相等。請(qǐng)計(jì)算： （本小題要求寫(xiě)出解過(guò)程）

①開(kāi)始2 s內(nèi)以N2O4表示的化學(xué)反應(yīng)速率；

②達(dá)到平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)與開(kāi)始時(shí)體系的壓強(qiáng)之比；

③達(dá)到平衡時(shí)，體系中NO2的物質(zhì)的量濃度；

④N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率。

Answer 1

【答案】⑴①③④； (2)①0.005mol·L-1·s-1 ；a=0.04 ；②4/3；③0.16mol·L-1 ；④33.3%

【解析】(1)①單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolNO2的同時(shí)生成n mol N2O4，說(shuō)明此時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，是平衡狀態(tài)；②單位時(shí)間內(nèi)消耗n mol N2O4的同時(shí)生成2n molNO2，均為正反應(yīng)速率，無(wú)法判斷是平衡狀態(tài)；③反應(yīng)前后氣體的體積不等，故反應(yīng)器中壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化時(shí)能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；④NO2為紅棕色氣體，N2O4為無(wú)色氣體，故體系顏色深淺不再發(fā)生改變時(shí)能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；⑤密度=，總質(zhì)量不變，體積也不變，故混合氣體的密度保持不變時(shí)不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；答案為①③④；

(2)①反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)NO2的反應(yīng)速率為=0.01mol·L-1·s-1 ，則以N2O4表示的化學(xué)反應(yīng)速率為×0.01mol·L-1·s-1=0.005mol·L-1·s-1 ；

② N2O42NO2

起始物質(zhì)的量(mol) 0.12 0

變化物質(zhì)的量(mol) n 2n

平衡物質(zhì)的量(mol) 0.12-n 2n

則：0.12-n=2n，解得：n=0.04mol，根據(jù)阿伏加德羅定律可知，體積一定時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，即達(dá)到平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)與開(kāi)始時(shí)體系的壓強(qiáng)之比=(0.12-+n):0.12=4:3；

③達(dá)到平衡時(shí)，體系中NO2的物質(zhì)的量濃度為=0.16mol·L-1；

④N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=33.3%。