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行上述反應時，下列描述中能說明該反應已達平衡的是      。

a．v(N₂O₄)_正＝2 v(NO₂)_逆              

b．容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化

c．容器中氣體的密度不隨時間而變化

d．容器中氣體的分子總數不隨時間而變化 

（2）t℃恒溫下，在固定容積為2L的密閉容器中充入0.054 mol N₂O₄，半分鐘后達到平衡，測得容器中含n(NO₂)＝0.06 mol，則v(NO₂) =        ，t℃時反應N₂O₄(g)2NO₂(g)的平衡常數K=       。若向容器內繼續通入少量N₂O₄，則平衡        移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”)，再次達到平衡后NO₂的體積分數        原平衡時NO₂的體積分數(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，發生反應：2NO₂(g)N₂O₄(g)。反應相同時間后，分別測定體系中NO₂的百分含量(NO₂%)，并作出其隨反應溫度(T)變化的關系圖。下列示意圖中，可能與實驗結果相符的是        。

 

Answer 1

【答案】

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

（3）BD  （每空2分，共12分）

【解析】（1）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態。A中反應速率的方向相反，但不能滿足速率之比是相應的化學計量數之比，不正確；根據方程式可知，反應前后體積是變化的，所以壓強和物質的量都是變化的，因此d正確；密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，c不正確。混合氣的平均相對分子質量是混合氣的質量和混合氣的總的物質的量的比值，質量不變，但物質的量是變化的，所以b可以說明。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N₂O₄的濃度是0.054mol÷2L－0.03mol/L÷2＝0.012mol/L，所以平衡常數K＝；由于反應物和生成物都只有一種，所以再加入N₂O₄相當于是增大壓強，平衡向逆反應方向移動，所以平衡時NO₂的體積分數減小。

（3）再沒有達到平衡之前，升高溫度，反應速率加快，NO₂的含量逐漸減��；達到平衡后，由于正反應是放熱反應，所以升高溫度，平衡向逆反應方向移動，NO₂的含量增大。所以A、C不正確，B、D正確，答案選BD。