Question

4．在一定溫度下，體積為2L的密閉容器中，NO₂和N₂O₄之間發(fā)生反應(yīng)：
2NO₂ （g） （紅棕色）?N₂O₄（g） （無色），如圖所示．
（1）若升高溫度，則v（正）加快，v（逆）加快．（填“加快”或“減慢”）．
（2）若上述反應(yīng)在甲、乙兩個相同容器內(nèi)同時進行，分別測得甲中v（NO₂）=18mol/（L•min），乙中v（N₂O₄）=0.2mol/（L•s），則乙中反應(yīng)更快．
（3）在0到1min中內(nèi)用X表示該反應(yīng)的速率是0.15mol/（Lmin），該反應(yīng)達限度時，Y的轉(zhuǎn)化率60%，反應(yīng)開始時與反應(yīng)達平衡狀態(tài)時的壓強之比為14：11．
（4）下列敘述能證明該反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是AB
A．容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化
B．NO₂的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
D．相同時間內(nèi)消耗n mol N₂O₄的同時生成2n mol NO₂
E．反應(yīng)體系中NO₂、N₂O₄的體積比為1：2
（5）若起始時充入NO₂氣體0.200mol，則達到平衡時NO₂氣體的轉(zhuǎn)化率為a；其它條件不變時，下列措施能提高NO₂轉(zhuǎn)化率的是A （填字母）．
A．降低溫度
B．減小NO₂的濃度
C．升高溫度
D．再充入一定量的He．

Answer 1

分析 （1）升高溫度，則v（正）、v（逆）都加快；
（2）根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比比較；
（3）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算反應(yīng)速率，結(jié)合圖象計算相關(guān)物理量；
（4）可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體現(xiàn)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變、物質(zhì)的量濃度不變以及由此引起的一系列物理量不變，據(jù)此分析解答；
（5）能提高NO₂轉(zhuǎn)化率的是措施即讓平衡正向移動即可．

解答 解：（1）若升高溫度，則v（正）、v（逆）都加快，故答案為：加快；加快；
（2）甲中v（NO₂）=18mol/（L•min），乙中v （N₂O₄）=0.2mol•L^-1•min^-1，v（NO₂）=2v（N₂O₄）=0.4mol•L^-1•s^-1=24mol/（L•min），則乙反應(yīng)較快，
故答案為：乙；
（3）v（X）=$\frac{\frac{0.7mol-0.4mol}{2L}}{1min}$=0.15mol•（L•min）^-1，
該反應(yīng)達最大限度時，Y的轉(zhuǎn)化率為：$\frac{1mol-0.4mol}{1mol}$=60%，
開始時：n（X）+n（Y）=0.4mol+1mol=1.4mol，
平衡時：n（X）+n（Y）=0.7mol+0.4mol=1.1mol，
在相同條件下，氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比，
則反應(yīng)開始時與反應(yīng)達平衡狀態(tài)時的壓強之比為1.4mol：1.1mol=14：11，
故答案為：0.1mol•（L•min）^-1；60%；14：11；
（4）A．反應(yīng)前后氣體系數(shù)和不等，容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化，證明達到了平衡，故A正確；
B．NO₂的體積分數(shù)不再發(fā)生變化是平衡的特征，證明達到了平衡，故B正確；
C．反應(yīng)進行到任何時刻，容器內(nèi)氣體原子總數(shù)都不會發(fā)生變化，故C錯誤；
D．相同時間內(nèi)消耗n mol N₂O₄的同時生成2n mol NO₂，不能說明正逆反應(yīng)速率相等，故D錯誤；
E．反應(yīng)體系中NO₂、N₂O₄的體積比為1：2，不能說明正逆反應(yīng)速率相等，故E錯誤；
故選AB；
（5）能提高NO₂轉(zhuǎn)化率的是措施即讓平衡正向移動即可；
A．降低溫度能讓平衡正向移動提高NO₂轉(zhuǎn)化率，故A正確；
B．減小NO₂的濃度讓平衡逆向移動，降低了NO₂轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；
C．升高溫度平衡逆向移動，降低了NO₂轉(zhuǎn)化率，故C錯誤；
D．再充入一定量的He，平衡不動，轉(zhuǎn)化率不變，故D錯誤．
故選A．

點評 本題考查較為綜合，題目難度中等，注意把握化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡的基本知識即可解答該題．