Question

16．在372K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0.02mol•L^-1．在60s时，体系已达到平衡，此时容器内压强为开始的1.6倍．下列说法正确的是（　　）

• A． 前2 s，以N₂O₄的浓度表示的平均反应速率为　0.01 mol•L^-1•s^-1
• B． 在2 s时体系内的压强为开始时的1.1倍
• C． 在平衡时体系内含N₂O₄0.25 mol
• D． 平衡时，如果压缩容器容积，则可提高N₂O₄的转化率

Answer 1

分析 A.2秒时NO₂的浓度为0.02mol/L，则N₂O₄的浓度变化量为0.01mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（N₂O₄）；
B．2秒时NO₂的物质的量为5L×0.02mol/L=0.1mol，由N₂O₄═2NO₂可知消耗的N₂O₄为0.05mol，故2s时N₂O₄的物质的量为0.5mol-0.05mol=0.45mol，反应前后的物质的量之比等于压强之比；
C．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倍列方程计算解答；
D．平衡时，如果压缩容器容积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动．

解答 解：A.2秒时NO₂的浓度为0.02mol/L，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$\frac{0.01mol/L}{2s}$=0.005mol/（L．s），故A错误；
B．2秒时NO₂的物质的量为5L×0.02mol/L=0.1mol，由N₂O₄═2NO₂可知消耗的N₂O₄为0.05mol，故2s时N₂O₄的物质的量为0.5mol-0.05mol=0.45mol，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$\frac{0.1mol+0.45mol}{0.5mol}$=1.1倍，故B正确，
C．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$\frac{0.5mol-x+2x}{0.5mol}$=1.6，解得x=0.3mol，故C错误；
D．平衡时，如果压缩容器容积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应移动，N₂O₄的转化率降低，故D错误，
故选：B．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学反应速率的计算，题目难度中等，有利于基础知识的巩固，易错选项是B．