Question

在373K时，把0.5mol N₂O₄气体通入体积为5L的真空密闭容器中，立即出现红棕色．N₂O₄?2NO₂，反应进行到2s时，NO₂的浓度为0.02mol/L．在60s时，体系已达到平衡，此时容器内压强为反应前的1.6倍．下列说法正确的是（　　）

A．前2s，以N₂O₄浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol?L^-1?s^-1

B．平衡时，若往容器内充入二氧化氮气体，则可提高N₂O₄的转化率

C．平衡时，体系内含N₂O₄ 0.25mol

D．在2s时，体系内压强为反应前的1.1倍

Answer 1

分析：A．根据化学反应速率的定义可知，利用单位时间内浓度的变化量来计算化学反应速率；
B．若往容器内充入二氧化氮气体，相当于压缩容器体积，相当于增大压强，利用压强对化学平衡的影响来分析能否提高N₂O₄的转化率；
C．利用平衡时容器内压强为开始时的1.6倍来计算平衡时各物质的物质的量；
D．利用一定条件下反应前后的物质的量之比等于压强之比来计算．

解答：解：A.2秒时，NO₂的浓度为0.02摩/升，则转化的N₂O₄的浓度为0.01mol/L，则前2秒，以N₂O₄的浓度变化表示的平均反应速度为

0.01mol/L

2s

=0.005mol/L．s，故A错误；
B．平衡时，若往容器内充入二氧化氮气体，相当于在原来的基础上缩小体积，由N₂O₄═2NO₂，则缩小体积，压强增大，化学平衡逆向移动，N₂O₄的转化率降低，故B错误；
C．设转化的N₂O₄的物质的量为x，则平衡时N₂O₄的物质的量为0.5mol-x，NO₂的物质的量为2x，由平衡时容器内压强为开始时的1.6倍，则

0.5mol-x+2x

0.5mol

=1.6，解得x=0.3mol，则平衡时N₂O₄的物质的量为0.5mol-x=0.5mol-0.3mol=0.2mol，故C错误；
D．由N₂O₄═2NO₂，2秒时NO₂的物质的量为0.1mol，N₂O₄的物质的量为0.5mol-0.01mol/L×5L=0.45mol，由反应前后的物质的量之比等于压强之比，则在2秒时体系内的压强为开始时的

0.1mol+0.45mol

0.5mol

=1.1倍，故D正确；
故选D．

点评：本题考查化学平衡及化学反应速率的计算，题目难度中等，明确信息中的压强关系及不同时间混合体系中各物质的物质的量的关系是解答的关键，并熟悉化学反应速率的计算式及影响化学平衡移动的因素即可解答．