Question

10．某溫度時，把1mol N₂O₄氣體通入體積為10L的真空密閉容器中，立即出現紅棕色，反應進行4s時，NO₂的濃度為0.04mol•L^-1，再經過一定時間后，反應達到平衡，這時容器內的壓強為開始時的1.8倍．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 前4 s以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應速率為0.01 mol•L^-1•s^-1
• B． 4 s時容器內的壓強為開始時的1.2倍
• C． 平衡時容器內含0.4 mol N₂O₄
• D． 平衡時容器內含0.8 mol NO₂

Answer 1

分析 A．根據v=$\frac{△c}{△t}$計算前4 s以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應速率；
B．計算出反應后氣體總物質的量，根據一定條件下反應前后的物質的量之比等于壓強之比計算；
C．利用平衡時容器內壓強為開始時的1.8倍來計算平衡時各物質的物質的量；
D．根據C的計算結果得出平衡時容器NO₂的物質的量．

解答 解：A．前4s中以NO₂的濃度變化表示的平均反應速率為：$\frac{0.04mol/L}{4s}$=0.01mol/（L•s），則以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應速率為0.005mol/（L•s），故A錯誤；
B．N₂O₄ ?2NO₂
初始濃度：0.1       0
變化濃度：0.02    0.04
4s時濃度：0.08    0.04
在4s時容器內的壓強和開始時的壓強之比為：$\frac{0.08+0.04}{0.1}$=1.2，故B正確；
C．反應達平衡時容器內壓強為開始時的1.8倍，設N₂O₄的轉化率為x，
              N₂O₄?2NO₂
初始濃度：0.1     0
變化濃度：x      2x
平衡濃度：0.1-x   2x
則：$\frac{0.1-x+2x}{0.1}$=1.8，
解得：x=0.08，所以在平衡時容器內含N₂O₄物質的量為：（0.1-0.08）×10mol=0.2mol，故C錯誤；
D．平衡時容器內含NO₂物質的量為：2×0.08×10mol=1.6mol，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查化學平衡的計算，題目難度中等，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，注意掌握化學平衡及其影響，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．