Question

如右圖，一定溫度下，分別往容積均為 5L 的甲（恒壓容器）、乙（恒容容器）中加入 0.5mol無色的N₂O₄氣體，立即出現(xiàn)紅棕色。當(dāng)反應(yīng)進行到 2s時，測得乙容器中N₂O₄的濃度為 0.09mol·L^-1。經(jīng)過 60s，乙容器中的反應(yīng)達到平衡。（反應(yīng)過程中兩個容器的溫度均保持恒定）

（1）容器中氣體出現(xiàn)紅棕色的原因（用化學(xué)方程式表示）是：                        。（2）前 2s內(nèi)乙容器中以N₂O₄的濃度變化表示的反應(yīng)速率為        。

（3）達到平衡時，甲容器中反應(yīng)所需的時間    60s（填“大于”、“小于”或“等于”，以下同）；容器內(nèi)N₂O₄的濃度甲    乙；反應(yīng)過程中吸收的能量甲    乙。

 

Answer 1

【答案】

（1）N₂O₄2NO₂（2）0.005mol·L^-1·s^-1（3）大于；小于；大于

【解析】試題分析：（1）加入N₂O₄以后會出現(xiàn)一個平衡移動N₂O₄2NO₂，N₂O₄是無色的，但是NO₂是紅棕色的，所以會出現(xiàn)紅棕色。（2）已知乙容器中2s后N₂O₄的濃度為 0.09mol·L^-1，根據(jù)可計算出2s后剩余N₂O₄的物質(zhì)的量為 0.45mol，反應(yīng)開始時N₂O₄的物質(zhì)的量為 0.5mol，則物質(zhì)的量變化了0.05mol，根據(jù)。（3）甲所需要的時間大于乙，因為甲是壓強不變，N₂O₄2NO₂，甲的壓強不變，所以體積變大，所以甲中N₂O₄的濃度是變小的，反應(yīng)速率變小，所以大于60s。但是乙中N₂O₄只是消耗，所以變化幅度小。單位體積內(nèi)的N₂O₄的濃度會變小，N₂O₄濃度甲小。因為濃度變小了，所以反應(yīng)程度小了，所以甲吸收的能量也小。

考點：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

點評：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素包括了濃度、體積和其他的因素，本題主要從濃度和體積上來研究對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，所以一定要注意外界條件是在改變什么，什么因素影響為主要因素，才能更好解決本道題。