Question

9．在373K時，把0.5molN₂O₄氣體通入體積為5L（恒容）的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色．反應進行到2s時，NO₂的濃度為0.02mol•L^-1．在60s時，體系已達到平衡，此時容器內壓強為反應前的1.6倍．下列說法不正確的是（　�。�

• A． 前2s，N₂O₄的平均反應速率為0.005mol•L^-1•s^-1
• B． 平衡時，N₂O₄的轉化率為50%
• C． 平衡時，體系內NO₂為0.04mol•L^-1
• D． 在2s時，體系內壓強為反應前的1.1倍

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v=$\frac{△c}{△t}$計算v（N₂O₄）；
B．設轉化的N₂O₄的物質的量為x，則平衡時N₂O₄的物質的量為0.5mol-x，NO₂的物質的量為2x，由平衡時容器內壓強為開始時的1.6倍，則$\frac{0.5mol-x+2x}{0.5mol}$=1.6，解得x=0.3mol，進而計算N₂O₄的轉化率；
C．由B中計算可知，平衡時NO₂的物質的量為0.6mol，根據c=$\frac{n}{V}$計算；
D．2秒時NO₂的物質的量為5L×0.02mol/L=0.1mol，由N₂O₄═2NO₂可知消耗的N₂O₄為0.05mol，故2s時N₂O₄的物質的量為0.5mol-0.05mol=0.45mol，反應前后的物質的量之比等于壓強之比．

解答 解：A.2秒時NO₂的濃度為0.02mol/L，則轉化的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速度為$\frac{0.01mol/L}{2s}$=0.005mol/（L．s），故A正確；
B．設轉化的N₂O₄的物質的量為x，則平衡時N₂O₄的物質的量為0.5mol-x，NO₂的物質的量為2x，由平衡時容器內壓強為開始時的1.6倍，則$\frac{0.5mol-x+2x}{0.5mol}$=1.6，解得x=0.3mol，故N₂O₄的轉化率為$\frac{0.3mol}{0.5mol}$×100%=60%，故B錯誤；
C．由B中計算可知，平衡時NO₂的物質的量為0.6mol，平衡時，體系內NO₂濃度為$\frac{0.6mol}{5L}$=0.12mol•L^-1，故C錯誤；
D．2秒時NO₂的物質的量為5L×0.02mol/L=0.1mol，由N₂O₄═2NO₂可知消耗的N₂O₄為0.05mol，故2s時N₂O₄的物質的量為0.5mol-0.05mol=0.45mol，反應前后的物質的量之比等于壓強之比，則在2秒時體系內的壓強為開始時的$\frac{0.1mol+0.45mol}{0.5mol}$=1.1倍，故D正確，
故選：BC．

點評 本題考查化學平衡及化學反應速率的計算，題目難度中等，有利于基礎知識的鞏固．