Question

【題目】如圖所示，A是由導熱材料制成的密閉容器，B是一耐化學腐蝕且易于傳熱的透明氣囊．關閉K2 ， 將各1mol NO2通過K1、K3分別充入A、B中，反應起始時A、B的體積相同均為a L．

①B中可通過判斷可逆反應2NO2N2O4已經達到平衡．
②若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4 ， 則重新到達平衡后，平衡混合氣中NO2的體積分數（填“變大”“變小”或“不變”）．
③若容器A中到達平衡所需時間t s，達到平衡后容器內壓強為起始壓強的0.8倍，則平均化學反應速率v（NO2）等于
④若打開K2 ， 平衡后B容器的體積縮至0.4a L，則打開K2之前，氣球B體積為L．

Answer 1

【答案】氣囊不再變小或顏色不再變化；變小； mol/（L?s）；0.7a
【解析】解：①B是一個氣體壓強不變的容器，所以當反應達到平衡狀態時，混合氣體的顏色和氣囊體積不再改變，
所以答案是：氣囊不再變小或顏色不再變化；
②再加入氣體，相當于增大壓強，化學平衡正向移動，二氧化氮的百分含量會減小，所以答案是：變小；
③2NO2N2O4
初始物質的量：1 0
變化的物質的量：2x x
平衡物質的量：1﹣2x x
則 =0.8，解得x=0.2mol，
所以平均化學反應速率v（NO2）= mol/（Ls）= mol/（Ls），
所以答案是： mol/（Ls）；
④打開K2 ， 則相當于是在等溫等壓時的平衡，因此平衡時等效的．由于此時反應物的物質的量是B中的二倍，所以打開K2之前，氣球B體積為（aL+0.4aL）÷2=0.7aL，
所以答案是：0.7a．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解化學平衡狀態本質及特征的相關知識，掌握化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效），以及對化學平衡的計算的理解，了解反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．