Question

16．已知NO₂和N₂O₄之間發(fā)生可逆反應：2NO₂（g）（紅棕色）═N₂O₄（g） （無色）
（1）在燒瓶A和B中盛有相同濃度的NO₂與N₂O₄的混合氣體，中間用止水夾夾緊，浸入到盛有水的燒杯中，如圖1所示．

分別向兩個燒杯中加入濃硫酸和NH₄NO₃固體，觀察到的現(xiàn)象是：A中氣體紅棕色加深B中紅棕色變淺．這說明，當條件改變時，原來的化學平衡將被破壞，并在新的條件下建立起新的平衡，即發(fā)生化學平衡移動．
（2）圖2是在一定溫度下，某固定容積的密閉容器中充入一定量的NO₂氣體后，反應速率（v）與時間（t）的關系曲線．下列敘述正確的是a c e．
a．t₁時，反應未達到平衡，NO₂濃度在減小
b．t₂時，反應達到平衡，反應不再進行
c．t₂～t₃，各物質濃度不再變化
d．t₂～t₃，各物質的濃度相等
e．0～t₂，N₂O₄濃度增大
f．反應過程中氣體的顏色不變
（3）某容積2L的密閉容器中充入一定量的NO₂和N₂O₄的混合氣體，在一定溫度壓強下，兩者物質的量隨時間變化如圖3所示．
①表示NO₂變化的曲線是Y （填“X”或“Y”）．
②在0到1min內用Y的濃度變化表示的該反應的反應速率是0.3 mol•L^-1•min^-1．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸溶解時放出熱量，導致溶液的溫度升高，硝酸銨溶解時吸收熱量，導致溶液的溫度降低，升高溫度平衡向吸熱方向移動，降低溫度，平衡向放熱方向移動；
（2）圖2是在一定溫度下充入一定量的NO₂氣體后，發(fā)生反應2NO₂（g）?N₂O₄（g），當正逆反應速率相等時平衡達平衡，據(jù)此分析解答；
（3）①根據(jù)化學反應：N₂O_4（g）?2NO₂ （g），NO₂的物質的量變化是N₂O₄的2倍，據(jù)此分析；
②根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$來計算化學反應速率．

解答 解：（1）濃硫酸溶解時放出熱量，導致溶液的溫度升高，反應2NO₂（g）?N₂O₄（g）是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，二氧化氮氣體濃度增大，氣體顏色加深；硝酸銨溶解時吸收熱量，導致溶液的溫度降低，反應2NO₂（g）?N₂O₄（g）是放熱反應，降低溫度，平衡向正反應方向移動，二氧化氮濃度降低，所以氣體顏色變淺；故答案為：紅棕色變淺；化學平衡移動；
（2）a．t₁時，正反應速率大于逆反應速率，則反應未達到平衡，平衡向正反應進行，所以NO₂濃度在減小，故正確；
b．t₂時，正逆反應速率相等時平衡達平衡，但為動態(tài)平衡，沒有停止，故錯誤；
c．t₂～t₃，各物質濃度不再變化，正逆反應速率相等時平衡達平衡，故正確；
d．t₂～t₃，正逆反應速率相等時平衡達平衡，各物質的濃度不一定相等，故錯誤；
e．0～t₂，正反應速率大于逆反應速率，則反應未達到平衡，平衡向正反應進行，所以N₂O₄濃度增大，故正確；
f．反應過程中，N₂O₄濃度增大，氣體的顏色增大，故錯誤；
故選：a c e；
（3）①因為化學反應：N₂O_4（g）?2NO₂ （g），所以NO₂的物質的量變化是N₂O₄的2倍，則表示NO₂變化的曲線是Y，故答案為：Y；
②在0到1min內用Y的濃度變化表示的該反應的反應速率v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1-0.4}{2}}{1}$=0.3mol•L^-1•min^-1，故答案為：0.3．

點評 本題考查了學生影響化學平衡移動的因素以及化學反應速率的計算知識，屬于基本知識的考查，難度不大．