Question

【题目】在100℃时，把0.5mol N2O4通入体积为5L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0.02molL﹣1 ． 在60s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍．请回答下列问题：
（1）前2s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为；
（2）平衡时，NO2的体积分数为；
（3）平衡时，N2O4的转化率为；
（4）平衡时，混合气体的平均摩尔质量为 ．

Answer 1

【答案】
（1）0.005mol?L﹣1s﹣1
（2）75%
（3）60%
（4）57.5g?mol﹣1
【解析】解：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；
依据化学平衡三段式列式计算，反应进行到60s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍，设消耗N2O4的物质的量为x，列式计算

	N2O4	═	2NO2
起始量（mol）	0.5		0
变化量（mol）	x		2x
平衡量（mol）	0.5﹣x		2x

0.5﹣x+2x=0.5×1.6
x=0.3mol
（1.）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 =0.005mol/L．s；所以答案是：0.005mol/L．s；
（2.）平衡时，NO2的体积分数= ×100%= ×100%=75%；所以答案是：75%；
（3.）平衡时，N2O4的转化率= ×100%=60%；所以答案是：60%；
（4.）平衡时，混合气体的平均摩尔质量= = =57.5g/mol；
所以答案是：57.5gmol﹣1；
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡的计算的相关知识，掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．