Question

已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂?N₂O₄，某温度时，把1mol N₂O₄气体通入体积为10L的真空密闭容器中，立即出现棕色，反应进行4s时NO₂的浓度为0.04mol/L，再经过一定时间后，反应到达平衡，这时容器内压强为开始时的1.8倍．
（1）前4s中以N₂O₄的浓度变化表示的平均反应速度为

 

mol/L?s
（2）在4s时容器内的压强为开始时的

 

倍
（3）在平衡时容器内含N₂O₄

 

mol
（4）在平衡时容器内NO₂的浓度为

 

mol/L
（5）平衡时N₂O₄的转化率为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）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；
（2）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；
（3）利用平衡时容器内压强为开始时的1.8倍来计算平衡时各物质的物质的量；
（4）利用平衡时容器内压强为开始时的1.8倍来计算平衡时各物质的物质的量；
（5）依据转化率=

消耗量

起始量

×100%计算．

解答： 解：（1）前4s中以NO₂的浓度变化表示的平均反应速率为

0.04mol/L

4s

=0.01mol/（L?s），则以N₂O₄的浓度变化表示的平均反应速率为0.005mol/（L?s），
故答案为：0.005mol/（L?s）；
（2）N₂O₄?2NO₂
初始浓度：0.1     0
变化浓度：0.02    0.04
4s时浓度：0.08    0.04
在4S时容器内的压强和开始时的压强之比为：

0.08+0.04

0.1

=1.2，在4s时容器内的压强为开始时的1.2倍，
故答案为：1.2；
（3）反应达平衡，这时容器内压强为开始时的1.8倍，设四氧化二氮的转化率为x，
          N₂O₄?2NO₂
初始浓度：0.1     0
变化浓度：x      2x
平衡浓度：0.1-x   2x
则

0.1-x+2x

0.1

=1.8
解得 x=0.08，所以在平衡时容器内含N₂O₄物质的量为（0.1-0.08）×10mol=0.2mol，
故答案为：0.2；
（4）平衡时容器内含NO₂物质的量为2×0.08×10mol=1.6mol，浓度=

1.6mol

10L

=0.16mol/L，；
故答案为：0.16；
（5）N₂O₄的平衡转化率=

0.08mol/L

0.1mol/L

×100%=80%，故答案为：80%．

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．