Question

19．（1）用注射器吸入少量NO₂和N₂O₄的混合氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：2NO₂（g）?N₂O₄（g）當(dāng)活塞迅速向里推時(shí)，氣體的顏色先變深，后變淺（填“變深”“變淺”或“不變”前同）；最終和最初相比，顏色最終更深（填“最初”或“最終”下同），氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量最終更大．
（2）在一定條件下，將3molA 和1mol B 兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）．2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡，生成0.8mol D，并測(cè)得C的濃度為0.2mol•L^-1．請(qǐng)?zhí)羁眨?br />①x=1②B的轉(zhuǎn)化率為40%．
③溫度降低，K值增大，則正反應(yīng)是放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)．
④能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是B（填編號(hào)）
A、混合氣體的密度不變
B、容器中的壓強(qiáng)不再變化
C、生成B的反應(yīng)速率是生成D的反應(yīng)速率的2倍
D、單位時(shí)間內(nèi)生成3molA，同時(shí)生成1molB
⑤在其他條件不變的情況下，將原容器體積擴(kuò)大到4L，下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是D（填編號(hào)）
A、B的濃度增大             B、正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快
C、C的物質(zhì)的量增加         D、重新平衡時(shí)$\frac{n（A）}{n（C）}$增大．
⑥為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的操作是C．
A．及時(shí)分離出C氣體  B．適當(dāng)升高溫度
C．增大B的濃度  D．選擇高效的催化劑．

Answer 1

分析 （1）減小體積，二氧化氮的濃度增大，則氣體顏色加深，同時(shí)增大氣體壓強(qiáng)，根據(jù)勒夏特列原理分析平衡向氣體體積減小的分析進(jìn)行；
（2）①根據(jù)n=cV計(jì)算生成C的物質(zhì)的量，結(jié)合D的物質(zhì)的量，利用物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算x的值；
②根據(jù)生成的D的物質(zhì)的量，利用物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量，再利用轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；
③降溫K增大，說(shuō)明降溫平衡正向移動(dòng)；
④可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各組分濃度保持不變，據(jù)此分析；
⑤將原容器體積擴(kuò)大到4L，體積增大壓強(qiáng)減小平衡向氣體體積增大的分析進(jìn)行，據(jù)此分析選項(xiàng)；
⑥為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，可采用增大壓強(qiáng)、升高溫度、加入催化劑、增大反應(yīng)物濃度等方法，再結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析解答．

解答 解：（1）若向內(nèi)突然推進(jìn)活塞，氣體的體積減小時(shí)，NO₂濃度增大，則氣體顏色加深，氣體體積減小，則氣體壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化氮濃度降低，所以氣體顏色變淺，先變深，一段時(shí)間后氣體顏色又變淺了，但仍比第一支針筒氣體的顏色深，混合氣體質(zhì)量不變，總物質(zhì)的量減少，所以平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，
故答案為：深；淺；最終；最終；
（2））①n（C）=cV=0.2mol/L×2L=0.4mol，生成D0.8mol，物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以x=1，故答案為：1；
②B的轉(zhuǎn)化率α（B）=$\frac{0.4mol}{1mol}$×100%=40%，故答案為：40%；
③降溫K增大，說(shuō)明降溫平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱，故答案為：放熱；
④A、反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，容器體積不變所以氣體的密度始終不變，故A不選；
B、反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不同，所以壓強(qiáng)不變說(shuō)明各組分濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B選；
C、B是反應(yīng)物D是生成物，生成D的反應(yīng)速率是生成B的反應(yīng)速率的2倍，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，生成B的反應(yīng)速率是生成D的反應(yīng)速率的2倍
不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相同，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C不選；
D、AB都是反應(yīng)物，單位時(shí)間內(nèi)生成3molA，同時(shí)生成1molB是逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D不選；
故答案為：B；
⑤x=1，將原容器體積擴(kuò)大到4L，各組分濃度都減小，平衡向氣體體積減小的正向移動(dòng)，
A、體積增大各組分濃度都減小，所以B的濃度減少，故A錯(cuò)誤；             
B、將原容器體積擴(kuò)大到4L，各組分濃度都減小，在正逆反應(yīng)速率減慢，故B錯(cuò)誤；
C、體積增大各組分濃度都減小，壓強(qiáng)減小平衡向氣體體積減小的正向移動(dòng)，C的物質(zhì)的量增加，故C正確；         
D、將原容器體積擴(kuò)大到4L，壓強(qiáng)減小，平衡向氣體體積減小的正向移動(dòng)，A減少C增加，重新平衡時(shí)$\frac{n（A）}{n（C）}$減小，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C．
⑥A．及時(shí)分離除C氣體平衡向右移動(dòng)，但反應(yīng)速率減小，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，適當(dāng)升高溫度，反應(yīng)速率增大但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．增大B的濃度反應(yīng)速率增大，且該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故C正確；
D．選擇高效催化劑能增大反應(yīng)速率，但平衡不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、反應(yīng)速率的有關(guān)計(jì)算、平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡的移動(dòng)等，難度中等，注意平衡狀態(tài)的判斷．