Question

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2NO₂?N₂O₄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

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：①反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化；
②根据压强对化学平衡的移动的影响因素来回答．
③根据反应前后气体的压强之比等于物质的量之比来回答；
④根据等效平衡分析．

解答： 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，
故答案为：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，故答案为：变小；
③2NO₂?N₂O₄
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

1-2x+x

1

=0.8，解得x=0.2mol，
所以平均化学反应速率v（NO₂）=

0.2×2

at

mol/（L?s）=

0.4

at

mol/（L?s），
故答案为：

0.4

at

mol/（L?s）；
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，
故答案为：0.7a．

点评：本题考查了化学平衡的计算等知识点，难点是根据等效平衡进行计算，难度较大．