Question

【題目】在373k時，把11.5gN2O4氣體通入體積為500mL的真空密閉容器中，立即出現紅棕色的NO2氣體，反應原理為N2O42NO2。當反應進行到2s時，NO2含量為0.01mol，反應進到60s時達到平衡，此時容器內混合氣體密度是氫氣密度的28.75倍。試通過計算填空：

（1）開始2s內，以N2O4表示的反應速率為___mol·L－1·s－1。

（2）達到平衡時，體系的壓強是開始時的____倍。

（3）平衡時還有_______mol N2O4。

（4）平衡后若壓縮容器體積，則再達到平衡后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，反應進行到2s時，NO2含量為0.01mol，則N2O4減少0.005mol，由v===0.005molL-1S-1；
（2））11.5gN2O4氣體物質的量==0.125mol，60s時達到平衡，此時容器內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量為28.75×2=57.5g/mol，平衡狀態設四氧化二氮反應物質的量為x
N2O4 2NO2，
開始（mol）0.125 0
轉化（mol） x 2x
平衡（mol）0.125-x 2x
則=57.5g/mol，
解得x=0.075mol；
計算可知，開始總物質的量為0.125mol，平衡時總物質的量為0.125+0.075=0.2mol，
達到平衡時體系的壓強：開始時壓強=0.2mol︰0.125=1.6；達到平衡時體系的壓強是開始時的1.6倍；

（3）由（2）計算可知平衡狀態N2O4的物質的量=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，同時平衡逆向移動，濃度逐漸減小，但根據勒夏特列原理，再達到平衡后NO2的濃度仍比原平衡狀態大，即NO2的濃度將增大。