Question

【题目】在2 L和密闭容器中放入4mol N2O5，发生如下反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，反应进行到5min时，测得N2O5转化了20%，求：

(1)5min时，剩余N2O5的物质的量________；

(2)前5min，v(NO2)为多少__________；

(3)5min时，O2的物质的量占混合气体总物质的量的百分比_________。

Answer 1

【答案】3.2mol 0.16mol/(L·min) 7.69%

【解析】

(1)根据转化率计算剩余的N2O5的物质的量；

(2)根据N2O5的转化量，计算出v(N2O5)，然后利用不同物质表示的速率关系计算v(NO2)；

(3)计算出5min时各种气体的物质的量，然后根据体积分数的定义计算。

(1)转化的N2O5的物质的量=4mol×20%=0.8mol，故剩余N2O5的物质的量n(N2O5)=4mol-0.8mol=3.2mol；

(2)在前5min内转化的N2O5的物质的量=4mol×20%=0.8mol，则v(N2O5)==0.08mol/(L·min)。根据方程式2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)中物质反应转化关系可知v(NO2)=2v(N2O5)=2×0.08mol/(L·min)= 0.16mol/(L·min)；

(3)根据(1)可知5min时，N2O5反应消耗了0.8mol，则根据方程式中物质转化关系可知会产生0.16molNO2、0.4molO2，所以5min时混合气体的总物质的量n=n(N2O5)+n(NO2)+n(O2)=3.2mol+1.6mol+0.4mol=5.2mol，则O2占混合气体总物质的量的百分比为×100%=7.69%。