Question

【题目】在373k时，把11.5gN2O4气体通入体积为500mL的真空密闭容器中，立即出现红棕色的NO2气体，反应原理为N2O42NO2。当反应进行到2s时，NO2含量为0.01mol，反应进到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。试通过计算填空：

（1）开始2s内，以N2O4表示的反应速率为___mol·L－1·s－1。

（2）达到平衡时，体系的压强是开始时的____倍。

（3）平衡时还有_______mol N2O4。

（4）平衡后若压缩容器体积，则再达到平衡后NO2的浓度将_______(填“增大”、“减少”或“不变”)。

Answer 1

【答案】 0.005　 1.6 0.05 增大

【解析】（1）由N2O42NO2，反应进行到2s时，NO2含量为0.01mol，则N2O4减少0.005mol，由v===0.005molL-1S-1；
（2））11.5gN2O4气体物质的量==0.125mol，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，平衡状态设四氧化二氮反应物质的量为x
N2O4 2NO2，
开始（mol）0.125 0
转化（mol） x 2x
平衡（mol）0.125-x 2x
则=57.5g/mol，
解得x=0.075mol；
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，
达到平衡时体系的压强：开始时压强=0.2mol︰0.125=1.6；达到平衡时体系的压强是开始时的1.6倍；

（3）由（2）计算可知平衡状态N2O4的物质的量=0.125mol-0.075mol=0.05mol；

（4）平衡后若压缩容器体积，NO2的浓度瞬间增大，同时平衡逆向移动，浓度逐渐减小，但根据勒夏特列原理，再达到平衡后NO2的浓度仍比原平衡状态大，即NO2的浓度将增大。