Question

在某溫度下，分別向容積相等的甲、乙兩容器中通入0.6mol N₂O₄氣體，立即出現(xiàn)紅棕色，此反應為吸熱反應，反應過程中，在甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變，乙容器達到平衡時，混合氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等．請回答下列問題：
（1）容器中氣體出現(xiàn)紅棕色的原因是（用化學方程式表示）

 

，
（2）反應達到平衡時，兩容器中所需要的時間：甲

 

乙（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）乙容器中反應達到平衡時，N₂O₄的轉(zhuǎn)化率

 

．
（4）若使甲、乙兩容器中反應達到平衡時N₂O₄的濃度相等，不能采取的措施是

 

（填序號）．
A．保持溫度不變適當壓縮乙容器的體積
B．保持容器體積不變，適當升高甲容器的溫度
C．保持容器體積不變，向容器中通入適量的N₂O₄．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素

專題：

分析：（1）N₂O₄氣體發(fā)生反應生成NO₂，NO₂氣體是紅棕色氣體；
（2）乙始終恒壓，反應慢，進行的程度大，時間長，吸收能量多，而甲恒容，壓強增大，反應快，進行程度小，時間短，吸收能量少；
（3）乙容器達到平衡時，混合氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，
    則N₂O₄?2NO₂，
開始  0.6    0
轉(zhuǎn)化    x    2x
平衡  0.6-x  2x
則0.6-x=2x
解得x=0.2mol，以此計算轉(zhuǎn)化率；
（4）乙始終恒壓，反應慢，進行的程度大，而甲恒容，壓強增大，反應快，進行程度小，所以甲中平衡時N₂O₄的濃度比乙大，使甲、乙兩容器中反應達到平衡時N₂O₄的濃度相等，則甲向正反應方向移動或者乙向逆反應方向移動來分析；

解答： 解：（1）容器中氣體出現(xiàn)紅棕色的原因是因為N₂O₄氣體發(fā)生反應生成NO₂，NO₂氣體是紅棕色氣體；反應的化學方程式為N₂O₄?2NO₂，故答案為：N₂O₄?2NO₂；
（2）達到平衡時，乙容器是恒溫恒壓容器，反應慢，進行的程度大，時間長，甲容器是恒溫恒容，壓強增大，反應快，進行程度小，時間短，乙容器中反應所需的時間大于甲容器；故答案為：＜；
（3）乙容器達到平衡時，混合氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，
    則N₂O₄?2NO₂，
開始  0.6    0
轉(zhuǎn)化    x    2x
平衡  0.6-x  2x
則0.6-x=2x
解得x=0.2mol，所以N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為

0.2

0.6

×100%=33.3%；故答案為：33.3%；
（4）乙始終恒壓，反應慢，進行的程度大，而甲恒容，壓強增大，反應快，進行程度小，所以甲中平衡時N₂O₄的濃度比乙大，使甲、乙兩容器中反應達到平衡時N₂O₄的濃度相等，則甲向正反應方向移動或者乙向逆反應方向移動，所以
A．保持溫度不變適當壓縮乙容器的體積，乙的壓強增大，平衡向逆反應方向移動，故正確；
B．保持容器體積不變，適當升高甲容器的溫度，平衡向正反應方向移動，故正確；
C．保持容器體積不變，向容器中通入適量的N₂O₄，未指明是甲還是乙中，故錯誤；
故選：AB．

點評：本題考查了化學反應速率的判斷、轉(zhuǎn)化率的計算以及平衡移動的分析，主要是恒溫恒壓容器，恒溫恒容容器中反應的變化和反應快慢，理解恒壓條件是解題關鍵，題目難度中等．