Question

1．在某溫度時(shí)，把0.5mol N₂O₄氣體通入體積為5L的密閉容器中，2s時(shí)NO₂的濃度為0.02mol．L^-1，60s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍．試回答下列各問題：
（1）2s時(shí)用N₂O₄濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是0.005mol•L^-1•s^-1．
（2）2s時(shí)，體系內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.1倍，此時(shí)N₂O₄的分解率為10%．
（3）達(dá)到平衡時(shí)，平衡混合物中N₂O₄的物質(zhì)的量為0.2mol．

Answer 1

分析 發(fā)生N₂O₄?2NO₂，2s時(shí)NO₂的濃度為0.02mol．L^-1，生成NO₂的物質(zhì)的量為0.02mol/L×5L=0.1mol，
         N₂O₄?2NO₂，
開始    0.5        0
轉(zhuǎn)化   0.05       0.1
2s     0.45       0.1
設(shè)達(dá)到平衡時(shí)設(shè)轉(zhuǎn)化的N₂O₄為x，則
         N₂O₄?2NO₂，
開始    0.5        0
轉(zhuǎn)化    x           2x
平衡  0.5-x       2x
60s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍，
$\frac{0.5-x+2x}{0.5}=\frac{1.6}{1}$，
解得x=0.3mol，
結(jié)合轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化的量}{開始的量}$、物質(zhì)的量比等于壓強(qiáng)的比來解答．

解答 解：（1）2s時(shí)NO₂的濃度為0.02mol．L^-1，v（NO₂）=$\frac{0.02mol/L}{2s}$=0.01mol•L^-1•s^-1，由反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則2s時(shí)用N₂O₄濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是0.005mol•L^-1•s^-1，故答案為：0.005mol•L^-1•s^-1；   
（2）發(fā)生N₂O₄?2NO₂，2s時(shí)NO₂的濃度為0.02mol．L^-1，生成NO₂的物質(zhì)的量為0.02mol/L×5L=0.1mol，
         N₂O₄?2NO₂，
開始    0.5        0
轉(zhuǎn)化   0.05       0.1
2s     0.45       0.1
2s時(shí)，體系內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的$\frac{0.45mol+0.1mol}{0.5mol}$=1.1倍，此時(shí)N₂O₄的分解率為$\frac{0.05mol}{0.5mol}$×100%=10%，
故答案為：1.1； 10%；     
（3）設(shè)達(dá)到平衡時(shí)設(shè)轉(zhuǎn)化的N₂O₄為x，則
         N₂O₄?2NO₂，
開始    0.5        0
轉(zhuǎn)化    x           2x
平衡  0.5-x       2x
60s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍，
$\frac{0.5-x+2x}{0.5}=\frac{1.6}{1}$，
解得x=0.3mol，
達(dá)到平衡時(shí)，平衡混合物中N₂O₄的物質(zhì)的量為0.5mol-0.3mol=0.2mol，
故答案為：0.2mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)速率的計(jì)算、轉(zhuǎn)化率計(jì)算、平衡三段法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意物質(zhì)的量與壓強(qiáng)的關(guān)系，題目難度不大．