Question

【題目】在2 L和密閉容器中放入4mol N2O5，發生如下反應：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，反應進行到5min時，測得N2O5轉化了20%，求：

(1)5min時，剩余N2O5的物質的量________；

(2)前5min，v(NO2)為多少__________；

(3)5min時，O2的物質的量占混合氣體總物質的量的百分比_________。

Answer 1

【答案】3.2mol 0.16mol/(L·min) 7.69%

【解析】

(1)根據轉化率計算剩余的N2O5的物質的量；

(2)根據N2O5的轉化量，計算出v(N2O5)，然后利用不同物質表示的速率關系計算v(NO2)；

(3)計算出5min時各種氣體的物質的量，然后根據體積分數的定義計算。

(1)轉化的N2O5的物質的量=4mol×20%=0.8mol，故剩余N2O5的物質的量n(N2O5)=4mol-0.8mol=3.2mol；

(2)在前5min內轉化的N2O5的物質的量=4mol×20%=0.8mol，則v(N2O5)==0.08mol/(L·min)。根據方程式2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)中物質反應轉化關系可知v(NO2)=2v(N2O5)=2×0.08mol/(L·min)= 0.16mol/(L·min)；

(3)根據(1)可知5min時，N2O5反應消耗了0.8mol，則根據方程式中物質轉化關系可知會產生0.16molNO2、0.4molO2，所以5min時混合氣體的總物質的量n=n(N2O5)+n(NO2)+n(O2)=3.2mol+1.6mol+0.4mol=5.2mol，則O2占混合氣體總物質的量的百分比為×100%=7.69%。