Question

【题目】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，反应开始时，A、B的体积相同。已知：2NO2（g）N2O4（g）△H＜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”，下同）。

（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______________ 。若通入等量的Ne气，则达到平衡时，A中NO2的转化率将______________，B中NO2的转化率将______________。

（3）若在容器A中充入4.6g的NO2，达到平衡后容器内混合气体的压强为原来的80%，试求出平衡时NO2的转化率______________。

Answer 1

【答案】< 变小 变大 不变 变小 40%

【解析】

(1)容器A体积不变，随反应进行，反应混合气体的物质的量减小，容器A中压强降低，容器B体积可变，压强不变，压强越大，反应速率越快；根据A中压强小于B中的压强来分析；
(2)保持容器容积不变，通入一定量的NO2，等效为增大压强到达的平衡，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，据此判断；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，反应混合物的浓度降低，相当于为降低压强，平衡向气体体积增大的方向移动；
(3)先根据公式求出n(NO2)=，再利用三段式和混合气体的压强变化，求出平衡时NO2的转化率。

(1)容器A中压强降低，容器B体压强不变，压强越大，反应速率越快，所以v（A）<v（B），A中压强小于B中的压强，打开旋塞K，气球B的压强减小，体积减小，
因此，本题正确答案是：<；变小；
(2) 保持容器容积不变，通入一定量的NO2，等效为增大压强到达的平衡，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，NO2的转化率将增大；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，反应混合物的浓度降低，相当于为降低压强，平衡向气体体积增大的方向移动，达到平衡时NO2的转化率减小，但是对于A体系，体积不变，浓度不变，平衡不移动，

因此，本题正确答案是：变大；不变；变小；

(3)设参加反应的二氧化氮为xmol，n(NO2)===0.1mol
2NO2（g）N2O4（g）

起始量(mol) 0.1mol 0
反应量(mol) x
平衡量(mol) 0.1-x

平衡后容器内混合气体的压强为原来的80%，恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，则：=0.8，解得x=0.04mol，

所以平衡时NO2的转化率=100%=40%，

因此，本题正确答案是：40%。