题目内容

【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vA______________vB (填“<”、“>”或“=”);若打开活塞K2,气球B______________(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,ANO2的转化率将______________,BNO2的转化率将______________

(3)若在容器A中充入4.6gNO2,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______________

【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vA<vB,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
2NO2gN2O4g

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%。

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