Question

10．某温度时，把1mol N₂O₄气体通入体积为10L的真空密闭容器中，立即出现红棕色，反应进行4s时，NO₂的浓度为0.04mol•L^-1，再经过一定时间后，反应达到平衡，这时容器内的压强为开始时的1.8倍．则下列说法正确的是（　　）

• A． 前4 s以N₂O₄的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol•L^-1•s^-1
• B． 4 s时容器内的压强为开始时的1.2倍
• C． 平衡时容器内含0.4 mol N₂O₄
• D． 平衡时容器内含0.8 mol NO₂

Answer 1

分析 A．根据v=$\frac{△c}{△t}$计算前4 s以N₂O₄的浓度变化表示的平均反应速率；
B．计算出反应后气体总物质的量，根据一定条件下反应前后的物质的量之比等于压强之比计算；
C．利用平衡时容器内压强为开始时的1.8倍来计算平衡时各物质的物质的量；
D．根据C的计算结果得出平衡时容器NO₂的物质的量．

解答 解：A．前4s中以NO₂的浓度变化表示的平均反应速率为：$\frac{0.04mol/L}{4s}$=0.01mol/（L•s），则以N₂O₄的浓度变化表示的平均反应速率为0.005mol/（L•s），故A错误；
B．N₂O₄ ?2NO₂
初始浓度：0.1       0
变化浓度：0.02    0.04
4s时浓度：0.08    0.04
在4s时容器内的压强和开始时的压强之比为：$\frac{0.08+0.04}{0.1}$=1.2，故B正确；
C．反应达平衡时容器内压强为开始时的1.8倍，设N₂O₄的转化率为x，
              N₂O₄?2NO₂
初始浓度：0.1     0
变化浓度：x      2x
平衡浓度：0.1-x   2x
则：$\frac{0.1-x+2x}{0.1}$=1.8，
解得：x=0.08，所以在平衡时容器内含N₂O₄物质的量为：（0.1-0.08）×10mol=0.2mol，故C错误；
D．平衡时容器内含NO₂物质的量为：2×0.08×10mol=1.6mol，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，明确信息中的压强关系及不同时间混合体系中各物质的物质的量的关系是解答的关键，注意掌握化学平衡及其影响，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．