Question

9．在373K时，把0.5molN₂O₄气体通入体积为5L（恒容）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，此时容器内压强为反应前的1.6倍．下列说法不正确的是（　　）

• A． 前2s，N₂O₄的平均反应速率为0.005mol•L^-1•s^-1
• B． 平衡时，N₂O₄的转化率为50%
• C． 平衡时，体系内NO₂为0.04mol•L^-1
• D． 在2s时，体系内压强为反应前的1.1倍

Answer 1

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．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，进而计算N₂O₄的转化率；
C．由B中计算可知，平衡时NO₂的物质的量为0.6mol，根据c=$\frac{n}{V}$计算；
D．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．

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正确；
B．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N₂O₄的转化率为$\frac{0.3mol}{0.5mol}$×100%=60%，故B错误；
C．由B中计算可知，平衡时NO₂的物质的量为0.6mol，平衡时，体系内NO₂浓度为$\frac{0.6mol}{5L}$=0.12mol•L^-1，故C错误；
D．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D正确，
故选：BC．

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，有利于基础知识的巩固．