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______________。
【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%。
