Question

在372K时，把0.5 mol N₂O₄通入体积为5 L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 0.02 mol·L^－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。下列说法正确的是(     )

A. 前2s以N₂O₄的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L^－1·s^－1

B. 在2s时体系内压强为开始时的1.1倍

C. 在平衡时体系内含有N₂O₄  0.25 mol

D. 平衡时，N₂O₄的转化率为40%

Answer 1

【答案】B

【解析】N₂O₄ 和NO₂ 存在如下转化关系N₂O₄ 2NO2，前2s时

               N₂O₄ 　　2NO₂

起始(mol)   0.5            0

反应(mol)   0.05         0.02×5

2s时(mol)   0.5－0.05   0.02×5   v(N₂O₄ )＝0.05/(2×5)＝0.005 mol·L^－1·s^－1

气体总的物质的量为0.5 mol－0.05 mol＋0.02 mol·L^－1×5 L＝0.55 mol。2s时与开始的压强之比为p(2s)∶p(始)＝0.55∶0.5＝1.1∶1。60s达到平衡时，设参加反应的N2O4的物质的量为x。则有    N₂O₄ 2NO₂

起始(mol)   0.5         0

反应(mol)   x         2x

平衡(mol)   0.5－x   2x

平衡时，气体总的物质的量为0.5 mol－x＋2x＝0.5 mol＋x，所以有(0.5＋x)/0.5＝1.6，解得x＝0.3 mol。平衡体系中含0.2 mol N₂O₄，N₂O₄ 的转化率为.3/0.5×100%＝60%；选B。