Question

在373K时，把0.5摩N₂O₄气通入体积为5升的真空密闭容器中，立即出现棕色．反应进行到2秒时，NO₂的浓度为0.02摩/升．在60秒时，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2秒，以N₂O₄的浓度变化表示的平均反应速度为0.01摩/升?秒
B．在2秒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摩
D．平衡时，如果压缩容器体积，则可提高N₂O₄的转化率

Answer 1

【答案】分析：A、根据化学反应速率的定义可知，利用单位时间内浓度的变化量来计算化学反应速率；
B、利用一定条件下反应前后的物质的量之比等于压强之比来计算；
C、利用平衡时容器内压强为开始时的1.6倍来计算平衡时各物质的物质的量；
D、压缩容器体积，相当于增大压强，利用压强对化学平衡的影响来分析能否提高N₂O₄的转化率．
解答：解：A、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，故A错误；
B、由N₂O₄═2NO₂，2秒时NO₂的物质的量为0.1mol，N₂O₄的物质的量为0.5mol-0.01mol/L×5L=0.45mol，由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=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=1.6，解得
x=0.3mol，则平衡时N₂O₄的物质的量为0.5mol-x=0.5mol-0.3mol=0.2mol，故C错误；
D、由N₂O₄═2NO₂，则缩小体积，压强增大，化学平衡逆向移动，N₂O₄的转化率降低，故D错误；
故选B．
点评：本题考查化学平衡及化学反应速率的计算，明确信息中的压强关系及不同时间混合体系中各物质的物质的量的关系是解答的关键，并熟悉化学反应速率的计算式及影响化学平衡移动的因素即可解答．