Question

【題目】（10分）A是由導(dǎo)熱材料制成的密閉容器,B是一耐化學(xué)腐蝕且易于傳熱的氣球.

關(guān)閉K2,將等量且少量的NO2通過(guò)K1、K3分別充入A、B中，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，A、B的體積相同。已知：2NO2（g）N2O4（g） △H＜0。

（1）一段時(shí)間后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)A、B中生成的N2O4的速率是V（A） V（B）（填“＜”、“＞”或“=”）；若打開(kāi)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(dá)到平衡時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率α（A）將 。

若通入等量的Ne氣，則達(dá)到平衡時(shí)，A中NO2的轉(zhuǎn)化率將 ，B中NO2的轉(zhuǎn)化率將 。

（3）室溫時(shí)，若A、B都保持體積不變，將A套上一個(gè)絕熱層，B與外界可以進(jìn)行熱傳遞，則達(dá)到平衡時(shí)， 中的顏色較深。

（4）若在容器A中充入4.6g的NO2，達(dá)到平衡后容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)為原來(lái)的80%，試求出平衡時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

【答案】（10分）（1）< 變小（2）增大 不變 變小（3）A （4）40%

【解析】（1）A容器相當(dāng)于恒溫恒容，B容器相當(dāng)于恒溫恒壓；而2NO2（g）N2O4（g） △H＜0；隨反應(yīng)的不斷進(jìn)行，A容器內(nèi)壓強(qiáng)逐漸變小，B容器內(nèi)壓強(qiáng)不變易使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以A、B中生成的N2O4的速率是V（A）<V（B）；由于A容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)會(huì)不斷減小，而B容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，所以，當(dāng)打開(kāi)K3時(shí)，氣球B會(huì)變小。

若在A、B中再充入與初始量相等的NO2，則達(dá)到平衡時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率α（A）將增大，因加入NO2濃度增大平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)，且由于加入NO2使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，從而使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率α（A）將增大；若通入等量的Ne氣，則達(dá)到平衡時(shí)，A中NO2的轉(zhuǎn)化率不變，因?yàn)閺谋砻嫔峡矗?/span>A容器內(nèi)壓強(qiáng)增大了，但容器內(nèi)各組成的濃度沒(méi)度，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率即也不變；B容器為保持壓強(qiáng)不變，體積必然會(huì)增大，導(dǎo)致體系內(nèi)各組分的濃度降低，平衡會(huì)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率將變小。

B容器的現(xiàn)象可看成是在A容器的基礎(chǔ)上降溫，平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即B容器內(nèi)NO2氣體的濃度將比A容器內(nèi)NO2氣體的濃度低，顏色將更淺。

在相同條件下，體系內(nèi)壓強(qiáng)之比=物質(zhì)的量之比，4.6g的NO2的物質(zhì)的量為0.2mol;

2NO2（g）N2O4（g） △H＜0

0.2mol 0

2x x

0.2mol-2x x

得：（0.2mol-2x+x)/0.2mol

得： x=0.04mol

所以NO2的轉(zhuǎn)化率為：（2x0.04mol）/0.2mol=40%