Question

【題目】A是由導熱材料制成的密閉容器，B是一耐化學腐蝕且易于傳熱的氣球。關閉K2,將等量且少量的NO2通過K1、K3分別充入A、B中，反應開始時，A、B的體積相同。已知：2NO2（g）N2O4（g）△H＜0。

（1） 一段時間后，反應達到平衡，此時A、B中生成的N2O4的速率是v（A）______________v（B） （填“＜”、“＞”或“=”）；若打開活塞K2，氣球B將______________（填“變大”、“變小”或“不變”，下同）。

（2）若在A、B中再充入與初始量相等的NO2，則達到平衡時，NO2的轉化率α（A）將______________ 。若通入等量的Ne氣，則達到平衡時，A中NO2的轉化率將______________，B中NO2的轉化率將______________。

（3）若在容器A中充入4.6g的NO2，達到平衡后容器內混合氣體的壓強為原來的80%，試求出平衡時NO2的轉化率______________。

Answer 1

【答案】< 變小 變大 不變 變小 40%

【解析】

(1)容器A體積不變，隨反應進行，反應混合氣體的物質的量減小，容器A中壓強降低，容器B體積可變，壓強不變，壓強越大，反應速率越快；根據(jù)A中壓強小于B中的壓強來分析；
(2)保持容器容積不變，通入一定量的NO2，等效為增大壓強到達的平衡，增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，據(jù)此判斷；保持壓強不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，反應混合物的濃度降低，相當于為降低壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動；
(3)先根據(jù)公式求出n(NO2)=，再利用三段式和混合氣體的壓強變化，求出平衡時NO2的轉化率。

(1)容器A中壓強降低，容器B體壓強不變，壓強越大，反應速率越快，所以v（A）<v（B），A中壓強小于B中的壓強，打開旋塞K，氣球B的壓強減小，體積減小，
因此，本題正確答案是：<；變小；
(2) 保持容器容積不變，通入一定量的NO2，等效為增大壓強到達的平衡，增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，NO2的轉化率將增大；保持壓強不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，反應混合物的濃度降低，相當于為降低壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動，達到平衡時NO2的轉化率減小，但是對于A體系，體積不變，濃度不變，平衡不移動，

因此，本題正確答案是：變大；不變；變小；

(3)設參加反應的二氧化氮為xmol，n(NO2)===0.1mol
2NO2（g）N2O4（g）

起始量(mol) 0.1mol 0
反應量(mol) x
平衡量(mol) 0.1-x

平衡后容器內混合氣體的壓強為原來的80%，恒溫恒容條件下，壓強之比等于物質的量之比，則：=0.8，解得x=0.04mol，

所以平衡時NO2的轉化率=100%=40%，

因此，本題正確答案是：40%。