Question

一定溫度下，分別往容積均為5 L的甲(恒壓密閉容器)、乙(恒容密閉容器)中各加入0.5 mol無(wú)色的N₂O₄氣體，立即出現(xiàn)紅棕色。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到2 s時(shí)，測(cè)得乙容器中N₂O₄的濃度為0.09 mol·L^－1。經(jīng)過(guò)60 s乙容器中的反應(yīng)達(dá)到平衡(反應(yīng)過(guò)程中兩個(gè)容器的溫度均保持恒定)。

(1)容器中氣體出現(xiàn)紅棕色的原因是(用化學(xué)方程式表示)

________________________________________________________________________。

(2)前2 s內(nèi)，乙容器中以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)___________________。

(3)達(dá)到平衡時(shí)，甲容器中反應(yīng)所需的時(shí)間______60 s(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；兩容器中都達(dá)到平衡時(shí)，N₂O₄的濃度：甲__________乙，反應(yīng)過(guò)程中吸收的能量：甲__________乙。

(4)兩容器都達(dá)到平衡后，若要使甲、乙中N₂O₄濃度相等，不能采取的措施是__________。

A．保持溫度不變，適當(dāng)壓縮甲容器

B．保持容器體積不變，使甲容器升溫

C．保持容器體積和溫度不變，向甲容器中加入適量N₂O₄

D．保持容器體積不變，使甲容器降溫

 

Answer 1

【答案】

(1)N₂O₄2NO₂　(2)0.005 mol·L^－1·s^－1  (3)大于　小于　大于　(4)B

【解析】

試題分析：(1)因?yàn)镹₂O₄2NO₂，故無(wú)色氣體會(huì)出現(xiàn)紅棕色。

(2)前2 s內(nèi)v(N₂O₄)＝＝0.005 mol·L^－1·s^－1。

(3)由于反應(yīng)N₂O₄2NO₂是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，V_甲＞V_乙，p乙＞ p_甲，壓強(qiáng)大，化學(xué)反應(yīng)速率快，故乙容器先達(dá)平衡，所以甲容器中反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間大于60 s。由于甲中壓強(qiáng)不變，故達(dá)到平衡時(shí)，甲中四氧化二氮的濃度小于乙中四氧化二氮的濃度。由于反應(yīng)N₂O₄2NO₂是一個(gè)吸熱反應(yīng)，而增大壓強(qiáng)有利于反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，故反應(yīng)過(guò)程中吸收的熱量甲大于乙。

(4)因甲中四氧化二氮的濃度小于乙中四氧化二氮的濃度，若使兩者濃度相等，則應(yīng)使甲中N₂O₄濃度增大或使乙中N₂O₄的濃度減小，其中A、C、D都能使N₂O₄(甲中)的濃度增大。

考點(diǎn)：考查可逆反應(yīng)、反應(yīng)速率的計(jì)算和應(yīng)用、能量變化、濃度比較以及外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響

點(diǎn)評(píng)：該題綜合性強(qiáng)，貼近高考，在注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)鞏固和訓(xùn)練的同時(shí)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生的應(yīng)試能力。