Question

在100℃时，把0.5molN₂O₄气体通入体积为5L（恒容）的真空密闭容器中，立即出现红棕色．反应进行到2s时，NO₂的浓度为0.02mol?L^-1．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．下列说法不正确的是（　　）

• A、平衡时，体系内含NO₂为0.04mol?L^-1
• B、平衡时，N₂O₄的转化率为60%
• C、前2s，N₂O₄的平均反应速率为0.005mol?L^-1?s^-1
• D、在2s时，体系内压强为反应前的1.1倍

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：A．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及浓度；
B．根据A计算出的各组分的物质的量计算出四氧化二氮的转化率；
C．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；
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．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，则有：

0.5mol-x+2x

0.5mol

=1.6，
解得x=0.3mol，则平衡时NO₂的物质的量为2x=0.6mol，二氧化氮的浓度为：

0.6mol

5L

=0.12mol/L，故A错误；
B．根据A的计算，N₂O₄的转化率为：

0.3mol

0.5mol

×100%=60%，故B正确；
C．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C正确；
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A．

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．