Question

【題目】在100℃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)進行到2s時，NO2的濃度為0.02molL﹣1 ． 在60s時，體系已達平衡，此時容器內(nèi)壓強為開始時的1.6倍．請回答下列問題：
（1）前2s以N2O4的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為；
（2）平衡時，NO2的體積分數(shù)為；
（3）平衡時，N2O4的轉(zhuǎn)化率為；
（4）平衡時，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為 ．

Answer 1

【答案】
（1）0.005mol?L﹣1s﹣1
（2）75%
（3）60%
（4）57.5g?mol﹣1
【解析】解：2秒時，NO2的濃度為0.02摩/升，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；
依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算，反應(yīng)進行到60s時，體系已達平衡，此時容器內(nèi)壓強為開始時的1.6倍，設(shè)消耗N2O4的物質(zhì)的量為x，列式計算

	N2O4	═	2NO2
起始量（mol）	0.5		0
變化量（mol）	x		2x
平衡量（mol）	0.5﹣x		2x

0.5﹣x+2x=0.5×1.6
x=0.3mol
（1.）2秒時，NO2的濃度為0.02摩/升，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 =0.005mol/L．s；所以答案是：0.005mol/L．s；
（2.）平衡時，NO2的體積分數(shù)= ×100%= ×100%=75%；所以答案是：75%；
（3.）平衡時，N2O4的轉(zhuǎn)化率= ×100%=60%；所以答案是：60%；
（4.）平衡時，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量= = =57.5g/mol；
所以答案是：57.5gmol﹣1；
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡的計算的相關(guān)知識，掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．