反应/mol 0.05 0.02×5
2 s时/mol 0.5-0.05 0.02×5
v(N2O4)==0.005 mol·L-1·s-1
气体总的物质的量为0.5 mol-0.05 mol+0.02 mol·L-1×5 L=0.55 mol
2 s时的压强与开始时的压强之比为∶p始=n2 s∶n始=0.55 mol∶0.5 mol=1.1∶1。
60 s达到平衡时,设有x mol N2O4反应,则有
N2O4(g)2NO2(g)
起始/mol 0.5 0
反应/mol x 2x
平衡/mol 0.5-x 2x
平衡时,气体总的物质的量为0.5 mol-x mol+2x mol=(0.5+x)mol,所以=1.6,解得x=0.3。
平衡体系中含0.2 mol N2O4,N2O4的转化率为×100%=60%。
答案:B
二、非选择题
9.已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),在850 ℃时的平衡常数K=1。850 ℃时,若向容积为1 L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2,x mol H2,则:
(1)当x=5.0时,试通过计算判断该反应的初始状态是否为化学平衡状态?
(2)若要使上述反应初始状态为平衡状态,求x应满足的条件。
解析:(1)Q=≈1.67>1
所以该初始状态不是化学平衡状态。
(2)要使初始状态为平衡状态,则需Q=K,
即Q==1
解得x=3
所以当x=3时,上述反应的初始状态即为平衡状态。
答案:(1)不是 (2)x=3
10.某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)的分解反应。
将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度(×10-3 mol·L-1) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
(1)可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是 。
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
(2)根据表中数据,列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数: 。
(3)氨基甲酸铵分解反应的熵变ΔS 0。(填">""<"或"=")