Question

8．一定溫度下，將1molN₂O₄充入容積固定為2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：N₂O₄?2NO₂（g）．經(jīng)2s達到化學(xué)平衡狀態(tài)，此時測得容器中c（NO₂）=0.2mol/L．
（1）下列說法中，一定能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是EF（填序號）．
A．正、逆反應(yīng)均已停止              B． v（NO₂）=2v（N₂O₄）
C．容器中 c（NO₂）：c（N₂O₄）=2：1        D．混合氣體的密度不變
E．混合氣體的壓強不變              F．混合氣體的顏色不變
（2）0～2s內(nèi)反應(yīng)的平均速率v（NO₂）=0.1mol/（L•s）．
（3）達到平衡時容器中c（N₂O₄）=0.4mol/L．
（4）達到平衡時，N₂O轉(zhuǎn)化率為20%．

Answer 1

分析 經(jīng)2s達到化學(xué)平衡狀態(tài)，此時測得容器中c（NO₂）=0.2mol/L，則
        N₂O₄?2NO₂（g）
開始    0.5        0
轉(zhuǎn)化   0.1          0.2
平衡   0.4         0.2
（1）結(jié)合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡狀態(tài)；
（2）結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
（3）結(jié)合c=$\frac{n}{V}$計算；
（4）轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化的量}{開始的量}$×100%．

解答 解：經(jīng)2s達到化學(xué)平衡狀態(tài)，此時測得容器中c（NO₂）=0.2mol/L，則
        N₂O₄?2NO₂（g）
開始    0.5        0
轉(zhuǎn)化   0.1          0.2
平衡   0.4         0.2
（1）A．化學(xué)平衡為動態(tài)平衡，正、逆反應(yīng)不會停止，故A錯誤；              
B． v（NO₂）=2v（N₂O₄）始終存在，不能判定平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．容器中 c（NO₂）：c（N₂O₄）=2：1，與起始量、轉(zhuǎn)化率有關(guān)，不能判定平衡狀態(tài)，故C錯誤；        
D．混合氣體的質(zhì)量、體積均不變，則混合氣體的密度始終不變，不能判定平衡狀態(tài)，故D錯誤；
E．該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，則混合氣體的壓強不變，為平衡狀態(tài)，故E正確；              
F．只有二氧化氮為紅棕色氣體，則混合氣體的顏色不變，為平衡狀態(tài)，故F正確；
故答案為：EF；   
（2）0～2s內(nèi)反應(yīng)的平均速率v（NO₂）=$\frac{0.2mol/L}{2s}$=0.1 mol/（L•s），故答案為：0.1 mol/（L•s）；
（3）由上述三段法分析可知，達到平衡時容器中c（N₂O₄）=0.4 mol/L，故答案為：0.4 mol/L；    
（4）達到平衡時，N₂O轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.1}{0.5}$×100%=20%，故答案為：20%．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，為高頻考點，把握化學(xué)平衡三段法、速率及轉(zhuǎn)化率的計算、平衡判定為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，注意平衡判定方法的應(yīng)用，題目難度不大．