Question

已知NO₂和N₂O₄可以相互轉(zhuǎn)化：2NO₂?N₂O₄，某溫度時(shí)，把1mol N₂O₄氣體通入體積為10L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)棕色，反應(yīng)進(jìn)行4s時(shí)NO₂的濃度為0.04mol/L，再經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，反應(yīng)到達(dá)平衡，這時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的1.8倍．
（1）前4s中以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應(yīng)速度為

 

mol/L?s
（2）在4s時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的

 

倍
（3）在平衡時(shí)容器內(nèi)含N₂O₄

 

mol
（4）在平衡時(shí)容器內(nèi)NO₂的濃度為

 

mol/L
（5）平衡時(shí)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義可知，利用單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率；
（2）利用一定條件下反應(yīng)前后的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比來(lái)計(jì)算；
（3）利用平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的1.8倍來(lái)計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量；
（4）利用平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的1.8倍來(lái)計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量；
（5）依據(jù)轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%計(jì)算．

解答： 解：（1）前4s中以NO₂的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為

0.04mol/L

4s

=0.01mol/（L?s），則以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.005mol/（L?s），
故答案為：0.005mol/（L?s）；
（2）N₂O₄?2NO₂
初始濃度：0.1     0
變化濃度：0.02    0.04
4s時(shí)濃度：0.08    0.04
在4S時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)和開(kāi)始時(shí)的壓強(qiáng)之比為：

0.08+0.04

0.1

=1.2，在4s時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的1.2倍，
故答案為：1.2；
（3）反應(yīng)達(dá)平衡，這時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的1.8倍，設(shè)四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率為x，
          N₂O₄?2NO₂
初始濃度：0.1     0
變化濃度：x      2x
平衡濃度：0.1-x   2x
則

0.1-x+2x

0.1

=1.8
解得 x=0.08，所以在平衡時(shí)容器內(nèi)含N₂O₄物質(zhì)的量為（0.1-0.08）×10mol=0.2mol，
故答案為：0.2；
（4）平衡時(shí)容器內(nèi)含NO₂物質(zhì)的量為2×0.08×10mol=1.6mol，濃度=

1.6mol

10L

=0.16mol/L，；
故答案為：0.16；
（5）N₂O₄的平衡轉(zhuǎn)化率=

0.08mol/L

0.1mol/L

×100%=80%，故答案為：80%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡及化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，題目難度中等，明確信息中的壓強(qiáng)關(guān)系及不同時(shí)間混合體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量的關(guān)系是解答的關(guān)鍵，并熟悉化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算式及影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素即可解答．