Question

（14分）I.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）室温时，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4.6g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               。
II.已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)；△H＞0，请回答下列问题：①若要增大M的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为            
A、加入一定量M    B、加入一定量N          C、反应温度升高
D、缩小容器体积    E、加入某物质作催化剂   F、分离出一定量P
②在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=" 1" mol·L^－1，c(N)="2.4" mol·L^－1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为           。
③若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)=" 4" mol·L^－1，c(N)=amol·L^－1；达到平
衡后，c(P)="2" mol·L^－1，a=         mol·L^－1。

Answer 1

（1）< ，  变小   （2）增大，不变， 变小  （3）A （每空各1分）
（4）40%（2分）   II①BCF。  ②25％。  ③ 6

I.（1）A保持恒温恒容，B保持恒温恒压。因为这是一个体积减小的放热的可逆反应，所以在反应过程中，B中的压强大于A中的压强，因此B中反应速率快。若打开活塞K₂，则A和B会混合，由于B中压强小于A中压强，所以气球的体积将变小。
（2）A中容器容积不变，所以再增加NO₂浓度，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，转化率增大。若通入等量的Ne气，则A中浓度不变，所以平衡不移动，转化率不变。而B中容积必须增大，所以平衡向逆反应方向移动，转化率减小。
（3）因为是放热反应，所以温度高不利于平衡向正反应方向进行，由于A中温度高，所以NO₂的浓度大，颜色深。
（4）4.6gNO₂是0.1mol，设转化率是x，则生成N₂O₄是0.05xmol，剩余NO₂是0.1×（1－x）mol。所以有0.05xmol＋0.1×（1－x）mol＝0.1mol×0.8，解得x＝0.4。
II. ①因为反应是体积不变的，吸热的可逆反应，所以要增大M的转化率可采取的措施为BCF。
其中A是降低，DE不变。
②M的转化率为60％，则消耗M是0.6mol，则消耗N也是0.6mol，所以N的转化率是0.6÷2.4
＝0.25。
③平衡时，c(P)="2" mol·L^－1，则消耗Q的浓度也是="2" mol·L^－1，消耗M和N的浓度也是="2" mol·L
^－1，所以平衡时M的浓度是2mol/L，N的浓度设是（a－2）mol/L。由于温度相同，所以平衡常
数不变，根据②可得出平衡常数，进而可以得出a值。