题目内容
在373K时,把0.125molN2O4气体通入体积为500mL的真空密闭容器中,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密度是氢气密度的28.75倍,则求:
(1)开始2s内,以N2O4表示的反应速率.
(2)N2O4的平衡转化率.
(3)达平衡时,体系的压强是开始时的多少倍?
(1)开始2s内,以N2O4表示的反应速率.
(2)N2O4的平衡转化率.
(3)达平衡时,体系的压强是开始时的多少倍?
分析:(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=
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
=57.5g/mol,
解得x=0.075mol,以此计算转化率;
(3)根据压强之比等于物质的量之比计算.
△c |
△t |
(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
92g/mol×(0.125-x)+46g/mol×2x |
0.125-x+2x |
解得x=0.075mol,以此计算转化率;
(3)根据压强之比等于物质的量之比计算.
解答:解:(1)由N2O4?2NO2,反应进行到2s时,NO2含量为0.01mol,则N2O4减少0.005mol,由v=
=
=0.005 mol?L-1?S-1,
答:开始2s内,以N2O4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
=57.5g/mol,
解得x=0.075mol,则N2O4的平衡转化率为
×100%=60%,
答:N2O4的平衡转化率为60%;
(3)由(2)的计算可知,开始总物质的量为0.125mol,平衡时总物质的量为0.125+0.075=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的
=1.6倍,
答:达平衡时,体系的压强是开始时的1.6倍.
△c |
△t |
| ||
2s |
答:开始2s内,以N2O4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
92g/mol×(0.125-x)+46g/mol×2x |
0.125-x+2x |
解得x=0.075mol,则N2O4的平衡转化率为
0.075mol |
0.125mol |
答:N2O4的平衡转化率为60%;
(3)由(2)的计算可知,开始总物质的量为0.125mol,平衡时总物质的量为0.125+0.075=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的
0.2mol |
0.125mol |
答:达平衡时,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.
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