Question

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，反應起始時，A、B的體積相同。(已知：2NO₂(g)N₂O₄(g)　ΔH＜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”)。

(2)關閉活塞K₂，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________(填“增大”、“減小”或“不變”)；若分別通人等量的氖氣，則達到平衡時，A中NO₂的轉化率將________，B中NO₂的轉化率將______(填“變大”、“變小”或“不變”)。

(3)室溫下，若A、B都保持體積不變，將A套上一個絕熱層，B與外界可以進行熱傳遞，則達到平衡時，______中的顏色較深。

(4)若在容器A中充入4.6 g的NO₂，達到平衡后容器內混合氣體的平均相對分子質量為57.5，則平衡時N₂O₄的物質的量為______。

Answer 1

答案　(1)＜　變小　(2)增大　不變　變小  (3)A　(4)0.04 mol

解析　題給反應是氣體體積減小的放熱反應。

(1)由于A為恒容體系，B為恒壓體系，在平衡時p_A＜p_B，故v(A)＜v(B)，若打開K₂，A、B形成一個新的恒壓體系，氣體體積將變小。

(2)若再通入NO₂，對于A相當于加壓，原平衡向正反應方向移動，NO₂的轉化率增大。若再通入Ne，對于A，末改變體系中各物質的濃度，平衡不移動，轉化率不變；對于B，其體積增大，相當于減小壓強，平衡向逆反應方向移動，NO₂的轉化率減小。

(3)此時A為絕熱體系，隨反應的進行，體系溫度升高，即T_A＞T_B，A相對于B是升高溫度，平衡向逆反應方向移動，A中顏色加深。

(4)＝即n_總＝＝0.08 mol，投入NO₂的物質的量為＝0.1 mol，設轉化的NO₂的物質的量為x。

則　　2NO₂　　N₂O₄

起始：  0.1 mol       0

轉化：  x　           

平衡：  0.1 mol－x     

即：  0.1 mol－x＋＝0.08 mol

x＝0.04 mol