问题 选择题

在373K 时,把0.5mol N2O4气体通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现红棕色.N2O4⇌2NO2,反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol/L.在60s时,体系已达到平衡,此时容器内压强为反应前的1.6倍.下列说法正确的是(  )

A.前2 s,以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol•L-1•s-1

B.平衡时,若往容器内充入二氧化氮气体,则可提高N2O4的转化率

C.平衡时,体系内含N2O4 0.25 mol

D.在2 s时,体系内压强为反应前的1.1倍

答案

A.2秒时,NO2的浓度为0.02摩/升,则转化的N2O4的浓度为0.01mol/L,则前2秒,以N2O4的浓度变化表示的平均反应速度为

0.01mol/L
2s
=0.005mol/L.s,故A错误;

B.平衡时,若往容器内充入二氧化氮气体,相当于在原来的基础上缩小体积,由N2O4═2NO2,则缩小体积,压强增大,化学平衡逆向移动,N2O4的转化率降低,故B错误;

C.设转化的N2O4的物质的量为x,则平衡时N2O4的物质的量为0.5mol-x,NO2的物质的量为2x,由平衡时容器内压强为开始时的1.6倍,则

0.5mol-x+2x
0.5mol
=1.6,解得x=0.3mol,则平衡时N2O4的物质的量为0.5mol-x=0.5mol-0.3mol=0.2mol,故C错误;

D.由N2O4═2NO2,2秒时NO2的物质的量为0.1mol,N2O4的物质的量为0.5mol-0.01mol/L×5L=0.45mol,由反应前后的物质的量之比等于压强之比,则在2秒时体系内的压强为开始时的

0.1mol+0.45mol
0.5mol
=1.1倍,故D正确;

故选D.

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