题目内容

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

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.

练习册系列答案
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(1)对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样.若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:离子 K+ Na+ NH4+ SO42- NO3- Cl-
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根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为酸性,试样的pH值=4.
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
将煤转化为清洁气体燃料.已知:
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