Question

8．在恒溫下的密閉容器中，有可逆反應(yīng)2NO₂?N₂O₄+熱量，下列能說明反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)的是（　�。�
①NO₂結(jié)合生成N₂O₄的速率與N₂O₄分解生成NO₂速率相等時
②C（NO₂）=C（N₂O₄）時      
③N₂O₄ 處于不再分解時
④NO₂的分子數(shù)與N₂O₄ 分子數(shù)比為2：1時    
⑤體系顏色深淺不再發(fā)生改變時
⑥反應(yīng)器中壓強不再隨時間變化時   
⑦混合氣體的平均分子量保持不變時
⑧混合氣體的密度保持不變時．

• A． ①③⑤⑧
• B． ②④⑥⑧
• C． ③⑤⑦
• D． ⑤⑥⑦

Answer 1

分析 可逆反應(yīng)2NO₂?N₂O₄為氣體體積縮小的反應(yīng)，該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進行判斷．

解答 解：①NO₂生成N₂O₄的速率與N₂O₄分解生成NO₂速率相等，反應(yīng)速率之比與化學計量數(shù)之比不等，則正逆反應(yīng)速率不等，說明此時沒有達到平衡狀態(tài)，故①錯誤；
②平衡時各物質(zhì)的濃度關(guān)系取決于物質(zhì)的起始物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率，故c（NO₂）=c（N₂O₄）時無法判斷各組分的濃度是否繼續(xù)變化，則不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故②錯誤；
③該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，N₂O₄分解的同時也有N₂O₄的生成，不存在N₂O₄不再分解的情況，故③錯誤；
④平衡時各物質(zhì)的分子數(shù)之比取決于物質(zhì)的起始物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率，故NO₂的分子數(shù)與N₂O₄分子數(shù)比為2：1時不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故④錯誤；
⑤NO₂為紅棕色氣體，N₂O₄為無色氣體，則體系顏色深淺不再發(fā)生改變時，說明各組分的濃度不再變化，該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，故⑤正確；
⑥反應(yīng)前后氣體的體積不等，若反應(yīng)器中壓強不再隨時間變化時能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故⑥正確；
⑦平均分子量=$\frac{{m}_{總}}{{n}_{總}}$，反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，而總物質(zhì)的量發(fā)生變化，若混合氣體的平均分子量保持不變時，能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故⑦正確；
⑧ρ=$\frac{m}{V}$，氣體的總質(zhì)量不變，容器容積不變，則混合氣體的密度始終不變，不能根據(jù)密度判斷平衡狀態(tài)，故⑧錯誤；
根據(jù)分析可知，能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是⑤⑥⑦，
故選D．

點評 本題考查了化學平衡狀態(tài)的判斷，題目難度不大，明確化學平衡狀態(tài)的特征為解答關(guān)鍵，注意該反應(yīng)中二氧化氮為有色氣體，可根據(jù)反應(yīng)前后氣體顏色是否變化判斷平衡狀態(tài)．