Question

【題目】373K時把0.24 mol無色的N2O4氣體通入體積500 mL的密閉容器中，發生反應：N2O42NO2，容器中立即出現紅棕色。反應進行到2s時，測得生成NO2的物質的量為0.04 mol；反應進行到60 s時達到平衡，此時容器內N2O4與NO2的物質的量相等。請計算：（本小題要求寫出解過程）

①開始2 s內以N2O4表示的化學反應速率______；

②達到平衡時體系的壓強與開始時體系的壓強之比______；

③N2O4的平衡轉化率______。

Answer 1

【答案】0.02mol/(Ls) 4∶3 33.3％或1/3

【解析】

①根據v=計算NO2表示的化學反應速率，再根據速率之比等于計量數之比，計算N2O4表示的化學反應速率；

②根據三段式計算反應的N2O4的物質的量和平衡時各種氣體的物質的量，再根據平衡時體系的壓強與開始時體系的壓強之比=平衡時氣體的物質的量與開始時物質的量之比計算；

③根據②的計算結果計算N2O4的平衡轉化率。

①開始2 s內以NO2表示的化學反應速率v==0.04mol/(Ls)，根據速率之比等于計量數之比，以N2O4表示的化學反應速率=×0.04mol/(Ls)= 0.02mol/(Ls)，故答案為：0.02mol/(Ls)；

②設反應的N2O4的物質的量為x，

N2O42NO2

起始(mol) 0.24 0

反應(mol) x 2x

平衡(mol) 0.24-x 2x

平衡時容器內N2O4與NO2的物質的量相等，因此0.24-x=2x，解得x=0.08mol，達到平衡時體系的壓強與開始時體系的壓強之比=平衡時氣體的物質的量與開始時物質的量之比==，故答案為：；

③根據②的計算，平衡時反應的N2O4為0.08mol，N2O4的平衡轉化率=×100%=33.3％，故答案為：33.3％。