Question

16．已知NO₂和N₂O₄之間發(fā)生可逆反應(yīng)：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(gè)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(dāng)條件改變時(shí)，原來的化學(xué)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(xué)平衡移動(dòng)．
（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(yīng)速率（v）與時(shí)間（t）的關(guān)系曲線．下列敘述正確的是a c e．
a．t₁時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡，NO₂濃度在減小
b．t₂時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，反應(yīng)不再進(jìn)行
c．t₂～t₃，各物質(zhì)濃度不再變化
d．t₂～t₃，各物質(zhì)的濃度相等
e．0～t₂，N₂O₄濃度增大
f．反應(yīng)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(qiáng)下，兩者物質(zhì)的量隨時(shí)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(nèi)用Y的濃度變化表示的該反應(yīng)的反應(yīng)速率是0.3 mol•L^-1•min^-1．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸溶解時(shí)放出熱量，導(dǎo)致溶液的溫度升高，硝酸銨溶解時(shí)吸收熱量，導(dǎo)致溶液的溫度降低，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，降低溫度，平衡向放熱方向移動(dòng)；
（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(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g），當(dāng)正逆反應(yīng)速率相等時(shí)平衡達(dá)平衡，據(jù)此分析解答；
（3）①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)：N₂O_4（g）?2NO₂ （g），NO₂的物質(zhì)的量變化是N₂O₄的2倍，據(jù)此分析；
②根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率．

解答 解：（1）濃硫酸溶解時(shí)放出熱量，導(dǎo)致溶液的溫度升高，反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化氮?dú)怏w濃度增大，氣體顏色加深；硝酸銨溶解時(shí)吸收熱量，導(dǎo)致溶液的溫度降低，反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，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(xué)平衡移動(dòng)；
（2）a．t₁時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，則反應(yīng)未達(dá)到平衡，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，所以NO₂濃度在減小，故正確；
b．t₂時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等時(shí)平衡達(dá)平衡，但為動(dòng)態(tài)平衡，沒有停止，故錯(cuò)誤；
c．t₂～t₃，各物質(zhì)濃度不再變化，正逆反應(yīng)速率相等時(shí)平衡達(dá)平衡，故正確；
d．t₂～t₃，正逆反應(yīng)速率相等時(shí)平衡達(dá)平衡，各物質(zhì)的濃度不一定相等，故錯(cuò)誤；
e．0～t₂，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，則反應(yīng)未達(dá)到平衡，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，所以N₂O₄濃度增大，故正確；
f．反應(yīng)過程中，N₂O₄濃度增大，氣體的顏色增大，故錯(cuò)誤；
故選：a c e；
（3）①因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)：N₂O_4（g）?2NO₂ （g），所以NO₂的物質(zhì)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(nèi)用Y的濃度變化表示的該反應(yīng)的反應(yīng)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(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素以及化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算知識(shí)，屬于基本知識(shí)的考查，難度不大．