Question

【題目】在373k時(shí)，把11.5gN2O4氣體通入體積為500mL的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色的NO2氣體，反應(yīng)原理為N2O42NO2。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)，NO2含量為0.01mol，反應(yīng)進(jìn)到60s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)混合氣體密度是氫氣密度的28.75倍。試通過計(jì)算填空：

（1）開始2s內(nèi)，以N2O4表示的反應(yīng)速率為___mol·L－1·s－1。

（2）達(dá)到平衡時(shí)，體系的壓強(qiáng)是開始時(shí)的____倍。

（3）平衡時(shí)還有_______mol N2O4。

（4）平衡后若壓縮容器體積，則再達(dá)到平衡后NO2的濃度將_______(填“增大”、“減少”或“不變”)。

Answer 1

【答案】 0.005　 1.6 0.05 增大

【解析】（1）由N2O42NO2，反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)，NO2含量為0.01mol，則N2O4減少0.005mol，由v===0.005molL-1S-1；
（2））11.5gN2O4氣體物質(zhì)的量==0.125mol，60s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)混合氣體密度是氫氣密度的28.75倍，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為28.75×2=57.5g/mol，平衡狀態(tài)設(shè)四氧化二氮反應(yīng)物質(zhì)的量為x
N2O4 2NO2，
開始（mol）0.125 0
轉(zhuǎn)化（mol） x 2x
平衡（mol）0.125-x 2x
則=57.5g/mol，
解得x=0.075mol；
計(jì)算可知，開始總物質(zhì)的量為0.125mol，平衡時(shí)總物質(zhì)的量為0.125+0.075=0.2mol，
達(dá)到平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)：開始時(shí)壓強(qiáng)=0.2mol︰0.125=1.6；達(dá)到平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)是開始時(shí)的1.6倍；

（3）由（2）計(jì)算可知平衡狀態(tài)N2O4的物質(zhì)的量=0.125mol-0.075mol=0.05mol；

（4）平衡后若壓縮容器體積，NO2的濃度瞬間增大，同時(shí)平衡逆向移動(dòng)，濃度逐漸減小，但根據(jù)勒夏特列原理，再達(dá)到平衡后NO2的濃度仍比原平衡狀態(tài)大，即NO2的濃度將增大。