题目内容
9．在373K时，把11.5g N2O4气体通入体积为500mL的真空容器中发生反应：N2O4?2NO2，并立即出现红棕色，反应进行到2s时，NO2含量为0.01mol，进行到60s时，达到平衡，此时容器内混合气体的密度是氢气密度的28.75倍，则（1）开始2s内以N2O4的浓度变化表示的反应速率为多少？
（2）达到平衡时体系内混合气体的总的物质的量是多少？压强是开始时的多少倍？
分析 11.5g N2O4气体物质的量=$\frac{11.5g}{92g/mol}$=0.125mol，
（1）由N2O4?2NO2反应进行到2s时，NO2含量为0.01mol，则N2O4减少0.005mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
（2）60s时达到平衡，此时容器内混合气体密度是氢气密度的28.75倍，则混合气体的平均摩尔质量为28.75×2=57.5g/mol，
N2O4?2NO2，
开始 0.125 0
转化 x 2x
平衡 0.125-x 2x
则$\frac{92g/mol×（0.125-x）+46g/mol×2x}{0.125-x+2x}$=57.5g/mol，
解得：x=0.075mol，以此计算反应后气体的总物质的量；根据压强之比等于物质的量之比计算．
解答 解：11.5g N2O4气体物质的量为：$\frac{11.5g}{92g/mol}$=0.125mol，
（1）由N2O4?2NO2反应进行到2s时，NO2含量为0.01mol，则N2O4减少0.005mol，则v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.005mol}{0.5L}}{2s}$=0.005mol/（L•s）；
答：开始2s内，以NO2表示的反应速率为0.005 mol•L-1•s-1；
（2）60s时达到平衡，此时容器内混合气体密度是氢气密度的28.75倍，则混合气体的平均摩尔质量为28.75×2=57.5g/mol，
N2O4?2NO2，
开始 0.125 0
转化 x 2x
平衡 0.125-x 2x
则：$\frac{92g/mol×（0.125-x）+46g/mol×2x}{0.125-x+2x}$=57.5g/mol，
解得：x=0.075mol，
开始总物质的量为0.125mol，平衡时总物质的量为：0.125mol+0.075mol=0.2mol，
由压强之比等于物质的量之比可知，达平衡时，体系的压强是开始时$\frac{0.2mol}{0.125mol}$=1.6倍，
答：达到平衡时体系内混合气体的总的物质的量为0.2mol；平衡时体系的压强是开始时的1.6倍．
点评 本题考查化学平衡及化学反应速率的计算，题目难度中等，明确信息中的平均摩尔质量的计算是解答的关键，并熟悉化学反应速率的计算式及化学平衡三段法计算即可解答．
黄冈天天练口算题卡系列答案| A． | 醋酸 | B． | 淀粉 | C． | 葡萄糖 | D． | 纤维素 |
| A． | 4.6g | B． | 6.2g | C． | 7.8g | D． | 9.2g |
| A． | A-m-n | B． | A-m+n | C． | A-n+m | D． | A+n+m |
| A． | a/28mol-1 | B． | a mol-1 | C． | 28a mol-1 | D． | a/14 mol-1 |
| A． | 1 mol CO2中含有原子数NA | |
| B． | 1 L 1mol/L的硫酸钠溶液中，所含Na+数为NA | |
| C． | 标准状况下，11.2 L水所含分子数为0.5 NA | |
| D． | 1 mol Fe和足量盐酸完全反应失去的电子数为2NA |
| A． | 在标准状况下，22.4 L CH4与18 g H2O所含有的电子数均为10 NA | |
| B． | 3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2反应中，当5.6 g Fe全部转化为Fe3O4时，则有0.3 NA电子发生转移 | |
| C． | 在1 L 0.1 mol/L碳酸钠溶液中阴离子总数等于0.1 NA | |
| D． | 12.4 g白磷中含有共价键数为0.4 NA |