Question

在373K時，把0.5mol N₂O₄氣體通入體積為5L的真空密閉容器中，立即出現紅棕色．N₂O₄?2NO₂，反應進行到2s時，NO₂的濃度為0.02mol/L．在60s時，體系已達到平衡，此時容器內壓強為反應前的1.6倍．下列說法正確的是（　　）

A．前2s，以N₂O₄濃度變化表示的平均反應速率為0.01mol?L^-1?s^-1

B．平衡時，若往容器內充入二氧化氮氣體，則可提高N₂O₄的轉化率

C．平衡時，體系內含N₂O₄ 0.25mol

D．在2s時，體系內壓強為反應前的1.1倍

Answer 1

分析：A．根據化學反應速率的定義可知，利用單位時間內濃度的變化量來計算化學反應速率；
B．若往容器內充入二氧化氮氣體，相當于壓縮容器體積，相當于增大壓強，利用壓強對化學平衡的影響來分析能否提高N₂O₄的轉化率；
C．利用平衡時容器內壓強為開始時的1.6倍來計算平衡時各物質的物質的量；
D．利用一定條件下反應前后的物質的量之比等于壓強之比來計算．

解答：解：A.2秒時，NO₂的濃度為0.02摩/升，則轉化的N₂O₄的濃度為0.01mol/L，則前2秒，以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應速度為

0.01mol/L

2s

=0.005mol/L．s，故A錯誤；
B．平衡時，若往容器內充入二氧化氮氣體，相當于在原來的基礎上縮小體積，由N₂O₄═2NO₂，則縮小體積，壓強增大，化學平衡逆向移動，N₂O₄的轉化率降低，故B錯誤；
C．設轉化的N₂O₄的物質的量為x，則平衡時N₂O₄的物質的量為0.5mol-x，NO₂的物質的量為2x，由平衡時容器內壓強為開始時的1.6倍，則

0.5mol-x+2x

0.5mol

=1.6，解得x=0.3mol，則平衡時N₂O₄的物質的量為0.5mol-x=0.5mol-0.3mol=0.2mol，故C錯誤；
D．由N₂O₄═2NO₂，2秒時NO₂的物質的量為0.1mol，N₂O₄的物質的量為0.5mol-0.01mol/L×5L=0.45mol，由反應前后的物質的量之比等于壓強之比，則在2秒時體系內的壓強為開始時的

0.1mol+0.45mol

0.5mol

=1.1倍，故D正確；
故選D．

點評：本題考查化學平衡及化學反應速率的計算，題目難度中等，明確信息中的壓強關系及不同時間混合體系中各物質的物質的量的關系是解答的關鍵，并熟悉化學反應速率的計算式及影響化學平衡移動的因素即可解答．