Question

在373K時，把0.5摩N₂O₄氣通入體積為5升的真空密閉容器中，立即出現棕色．反應進行到2秒時，NO₂的濃度為0.02摩/升．在60秒時，體系已達平衡，此時容器內壓強為開始時的1.6倍．下列說法正確的是（　　）

A．前2秒，以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應速度為0.01摩/升?秒

B．在2秒時體系內的壓強為開始時的1.1倍

C．在平衡時體系內含N₂O₄0.25摩

D．平衡時，如果壓縮容器體積，則可提高N₂O₄的轉化率

Answer 1

分析：A、根據化學反應速率的定義可知，利用單位時間內濃度的變化量來計算化學反應速率；
B、利用一定條件下反應前后的物質的量之比等于壓強之比來計算；
C、利用平衡時容器內壓強為開始時的1.6倍來計算平衡時各物質的物質的量；
D、壓縮容器體積，相當于增大壓強，利用壓強對化學平衡的影響來分析能否提高N₂O₄的轉化率．

解答：解：A、2秒時，NO₂的濃度為0.02摩/升，則轉化的N₂O₄的濃度為0.01mol/L，則前2秒，以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應速度為

0.01mol/L

2s

=0.005mol/L．s，故A錯誤；
B、由N₂O₄═2NO₂，2秒時NO₂的物質的量為0.1mol，N₂O₄的物質的量為0.5mol-0.01mol/L×5L=0.45mol，由反應前后的物質的量之比等于壓強之比，則在2秒時體系內的壓強為開始時的

0.1mol+0.45mol

0.5mol

=1.1倍，故B正確；
C、設轉化的N₂O₄的物質的量為x，則平衡時N₂O₄的物質的量為0.5mol-x，NO₂的物質的量為2x，由平衡時容器內壓強為開始時的1.6倍，則

0.5mol-x+2x

0.5mol

=1.6，解得
x=0.3mol，則平衡時N₂O₄的物質的量為0.5mol-x=0.5mol-0.3mol=0.2mol，故C錯誤；
D、由N₂O₄═2NO₂，則縮小體積，壓強增大，化學平衡逆向移動，N₂O₄的轉化率降低，故D錯誤；
故選B．

點評：本題考查化學平衡及化學反應速率的計算，明確信息中的壓強關系及不同時間混合體系中各物質的物質的量的關系是解答的關鍵，并熟悉化學反應速率的計算式及影響化學平衡移動的因素即可解答．