Question

如图所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊（不计体积变化做功）。关闭K₂，将各1 mol NO₂通过K₁、K₃分别充入A、B中，反应起始时A、B的体积相同且均为a L。

①B中可通过观察______________判断可逆反应2NO₂N₂O₄已经达到平衡。

②若平衡后在A容器中再充入0.5mol N₂O₄，则重新到达平衡后，

平衡NO₂的体积分数___________（填 “变大”“变小”或“不变”）。

③若容器A中到达平衡所需时间为t s，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v(NO₂)等于____________________。

④若打开K₂，平衡后B容器的体积变至0.4a L，则打开K₂之前，气球B体积为_____L。

Answer

①气囊B的体积不再减小或气体颜色不再变化（其他合理答案给分）②变小；③mol·L-1·s-1；④0.7a；

【解析】

试题分析：①B是一个气体压强不变的容器，所以当反应达到平衡状态时，混合气体的颜色和气囊体积不再改变，故答案为：气囊不再变小或颜色不再变化；

②再加入气体，相当于增大压强，化学平衡正向移动，二氧化氮的百分含量会减小，故答案为：变小；

③ 2NO2N2O4

初始物质的量： 1 0

变化的物质的量：2x x

平衡物质的量： 1-2x x

则=0.8，解得x=0.2mol，

所以平均化学反应速率v（NO2）=mol/（L•s）=mol/（L•s），故答案为：mol/（L•s）；

④打开K2，则相当于是在等温等压时的平衡，因此平衡时等效的．由于此时反应物的物质的量是B中的二倍，所以打开K2之前，气球B体积为（aL+0.4aL）÷2=0.7aL，故答案为：0.7a。

考点：考查了化学平衡的计算的相关知识。