Question

A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K₂，将等量且少量的NO₂通过K₁、K₃分别充入A、B中，反应起始时，A、B的体积相同。(已知：2NO₂(g)N₂O₄(g)　ΔH＜0)

(1)一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N₂O₄的速率是v_A______v_B(填“＞”、“＜”或“＝”)；若打开活塞K₂，气球B将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(2)若在A、B中再充入与初始量相等的NO₂，则达到平衡时，NO₂的转化率α_A将________(填“增大”、“减小”或“不变”)；若通人等量的氖气，则达到平衡时，A中NO₂的转化率将________，B中NO₂的转化率将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，______中的颜色较深。

(4)若在容器A中充入4.6 g的NO₂，达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5，则平衡时N₂O₄的物质的量为________________。

Answer 1

(1)＜　变小　(2)增大　不变　变小　(3)A

(4)0.04 mol

解析　题给反应是体积减小的放热反应。

(1)由于A为恒容体系，B为恒压体系，在平衡时p_A＜p_B，故v(A)＜v(B)，若打开K₂，A、B形成一个新的恒压体系，气体体积将变小。

(2)若再通入NO₂，对于A相当于加压，原平衡向正反应方向移动，NO₂的转化率增大。若再通入Ne，对于A未改变体系中各物质的浓度，平衡不移动，转化率不变；对于B其体积增大，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，NO₂的转化率减小。

(3)此时A为绝热体系，随着反应的进行，体系温度升高，即T_A＞T_B，A相对于B是升高温度，平衡向逆反应方向移动，A中颜色加深。

(4)＝即n_总＝＝0.08 mol，投入NO₂的物质的量为＝0.1 mol，设转化的NO₂的物质的量为x。