Question

（12分）已知：N₂O₄(g)2NO₂(g)  ΔH＝+52.70 kJ·mol^—1。

（1）在恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)時(shí)，下列描述中能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡的是      。

a．v(N₂O₄)_正＝2 v(NO₂)_逆              

b．容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化

c．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化

d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化 

（2）t℃恒溫下，在固定容積為2L的密閉容器中充入0.054 mol N₂O₄，半分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含n(NO₂)＝0.06 mol，則v(NO₂) =        ，t℃時(shí)反應(yīng)N₂O₄(g)2NO₂(g)的平衡常數(shù)K=       。若向容器內(nèi)繼續(xù)通入少量N₂O₄，則平衡        移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”)，再次達(dá)到平衡后NO₂的體積分?jǐn)?shù)        原平衡時(shí)NO₂的體積分?jǐn)?shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。

（3）取五等份NO₂，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO₂(g)N₂O₄(g)。反應(yīng)相同時(shí)間后，分別測(cè)定體系中NO₂的百分含量(NO₂%)，并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是        。

 

Answer 1

【答案】

（1）bd（2）0.001 mol·L^－1·s^－1（或0.06 mol·L^－1·min^－1） 0.075   向逆反應(yīng)方向   小于

（3）BD  （每空2分，共12分）

【解析】（1）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。A中反應(yīng)速率的方向相反，但不能滿足速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不正確；根據(jù)方程式可知，反應(yīng)前后體積是變化的，所以壓強(qiáng)和物質(zhì)的量都是變化的，因此d正確；密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量和容積始終是不變的，c不正確。混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量是變化的，所以b可以說(shuō)明。答案選bd。

（2）n(NO₂)＝0.06 mol，則生成NO₂的濃度是0.03mol/L，所以v(NO₂) =0.03mol/L÷30s＝0.001mol/(L·s)；平衡時(shí)N₂O₄的濃度是0.054mol÷2L－0.03mol/L÷2＝0.012mol/L，所以平衡常數(shù)K＝；由于反應(yīng)物和生成物都只有一種，所以再加入N₂O₄相當(dāng)于是增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以平衡時(shí)NO₂的體積分?jǐn)?shù)減小。

（3）再?zèng)]有達(dá)到平衡之前，升高溫度，反應(yīng)速率加快，NO₂的含量逐漸減��；達(dá)到平衡后，由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO₂的含量增大。所以A、C不正確，B、D正確，答案選BD。