Question

14．在372K時，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，NO₂的濃度為 0.02mol•L^-1．在60s時，體系已達(dá)平衡，此時容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時的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時體系內(nèi)壓強(qiáng)為開始時的1.1倍
• C． 在平衡時體系內(nèi)含有N₂O₄0.25 mol
• D． 平衡時，N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為40%

Answer 1

分析 A.2秒時NO₂的濃度為0.02mol/L，則N₂O₄的濃度變化量為0.01mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（N₂O₄）；
B．2秒時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N₂O₄的物質(zhì)的量為0.5mol-x，NO₂的物質(zhì)的量為2x，由平衡時容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時的1.6倍列方程計算解答；
D．由C中計算數(shù)據(jù)可以計算平衡時N₂O₄的轉(zhuǎn)化率．

解答 解：A.2秒時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錯誤；
B．2秒時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秒時體系內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時的$\frac{0.1mol+0.45mol}{0.5mol}$=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N₂O₄的物質(zhì)的量為0.5mol-x，NO₂的物質(zhì)的量為2x，由平衡時容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時的1.6倍，則$\frac{0.5mol-x+2x}{0.5mol}$=1.6，解得x=0.3mol，故C錯誤；
D．N₂O₄ 的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.3mol}{0.5mol}$×100%=60%，故D錯誤，
故選：B．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計算與影響因素、化學(xué)反應(yīng)速率的計算，題目難度中等，有利于基礎(chǔ)知識的鞏固．