Question

16．已知N₂O₄（無色）?2NO₂（紅棕色），某溫度時1molN₂O₄氣體通入體積為10L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色，反應(yīng)進(jìn)行4s時NO₂的濃度為0.04mol•L^-1，再經(jīng)過時間t后，這時容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時的1.8倍．則：
（1）前4s內(nèi)以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.005mol/（L．s）．
（2）在4s時容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時的1.2倍．
（3）在t時容器內(nèi)含NO₂1.6mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（NO₂），再利用速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比計算v（N₂O₄）；
（2）根據(jù)n=cV計算4s時NO₂的物質(zhì)的量，結(jié)合方程式計算參加反應(yīng)四氧化二氮的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算4s時混合氣體總物質(zhì)的量，恒溫恒容下，氣體壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比；
（3）恒溫恒容下，氣體壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，據(jù)此計算t時后混合氣體總物質(zhì)的量，根據(jù)方程式利用差量法計算二氧化氮的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）4s時NO₂的濃度為0.04mol•L^-1，則v（NO₂）=$\frac{0.04mol/L}{4s}$=0.01mol/（L．s），速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比，則v（N₂O₄）=$\frac{1}{2}$v（NO₂）=$\frac{1}{2}$×0.01mol/（L．s）=0.005mol/（L．s），
故答案為：0.005mol/（L．s）；
（2）4s時NO₂的物質(zhì)的量為10L×0.04mol•L^-1=0.4mol，則參加反應(yīng)N₂O₄的物質(zhì)的量為0.4mol×$\frac{1}{2}$=0.2mol，故4s時混合氣體總物質(zhì)的量為（1mol-0.2mol）+0.4mol=1.2mol，恒溫恒容下，氣體壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，故4s時容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時的$\frac{1.2mol}{1mol}$=1.2倍，
故答案為：1.2；
（3）恒溫恒容下，氣體壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，則t時后混合氣體總物質(zhì)的量為1mol×1.8=1.8mol，設(shè)二氧化氮的物質(zhì)的量為x，則：
N₂O₄（無色）?2NO₂（紅棕色）物質(zhì)的量增大
             2               1
             x               1.8mol-1mol=0.8mol
故x=$\frac{0.8mol×2}{1}$=1.6mol
故答案為：1.6．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計算、化學(xué)平衡有關(guān)計算，難度不大，有利于基礎(chǔ)知識的鞏固．