Question

【题目】如图所示，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透明气囊．关闭K2 ， 将各1mol NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时A、B的体积相同均为a L．

①B中可通过判断可逆反应2NO2N2O4已经达到平衡．
②若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4 ， 则重新到达平衡后，平衡混合气中NO2的体积分数（填“变大”“变小”或“不变”）．
③若容器A中到达平衡所需时间t s，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v（NO2）等于
④若打开K2 ， 平衡后B容器的体积缩至0.4a L，则打开K2之前，气球B体积为L．

Answer 1

【答案】气囊不再变小或颜色不再变化；变小； mol/（L?s）；0.7a
【解析】解：①B是一个气体压强不变的容器，所以当反应达到平衡状态时，混合气体的颜色和气囊体积不再改变，
所以答案是：气囊不再变小或颜色不再变化；
②再加入气体，相当于增大压强，化学平衡正向移动，二氧化氮的百分含量会减小，所以答案是：变小；
③2NO2N2O4
初始物质的量：1 0
变化的物质的量：2x x
平衡物质的量：1﹣2x x
则 =0.8，解得x=0.2mol，
所以平均化学反应速率v（NO2）= mol/（Ls）= mol/（Ls），
所以答案是： mol/（Ls）；
④打开K2 ， 则相当于是在等温等压时的平衡，因此平衡时等效的．由于此时反应物的物质的量是B中的二倍，所以打开K2之前，气球B体积为（aL+0.4aL）÷2=0.7aL，
所以答案是：0.7a．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识，掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效），以及对化学平衡的计算的理解，了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．