Question

對于N₂O₄(g) 2NO₂(g)在溫度一定時，平衡體系中NO₂的體積分數φ(NO₂)隨壓強的變化情況如圖所示(實線上的任何一點為對應壓強下的平衡點)。

（1）A、C兩點的正反應速率的關系為A____________(填“＜”“＞”或“=”)C。

（2）A、B、C、D、E各狀態中，v(正)＜v(逆)的是____________________。

（3）維持p₁不變，E→A所需時間為x；維持p₂不變，D→C所需時間為y，則x________y (填“＜”“＞”或“=”)。

（4）欲要求使E狀態從水平方向到達C狀態后，再沿平衡曲線以達A狀態，從理論上來講，可選用的條件是____________________。

A．從p₁無限緩慢加壓至p₂，再由p₂無限緩慢降壓至p₁

B．從p₁突然加壓至p₂，再由p₂無限緩慢降壓至p₁

C．從p₁突然加壓至p₂，再由p₂突然降壓至p₁

D．從p₁無限緩慢加壓至p₂，再由p₂突然降壓至p₁

Answer 1

(1)＜  (2)D  (3)＞  （4）B

解析：(1)由于C點的壓強大于A點的壓強，所以正反應速率A＜C。

(2)A、B、C三點都在平衡線上，所以此三點的正逆反應速率相等。D點要達平衡，必須降低NO₂的百分含量，也就是平衡向逆反應方向移動，從而得出v(正)＜v(逆)。E點要達平衡，必須提高NO₂的百分含量，也就是平衡向正反應方向移動，從而得出v(正)＞v(逆)。故答案為D。

(3)AE與DC線段的長度相等，也就是NO₂的體積變化量相等。但由于D點的壓強大于E點的壓強，所以D點的反應速率大于E點的反應速率，故所需時間x＞y。

（4）對于壓強的改變，當快速加壓時，平衡未移動，但壓強迅速增大，反映在圖象上就是縱坐標不變，橫坐標不斷增大；當緩慢加壓時，平衡不斷地被破壞，但又不斷地建立新的平衡，所以緩慢加壓時，NO₂的體積百分含量的變化應不斷地在平衡曲線上滑動。所以“使E狀態從水平方向到達C狀態”，應突然加壓；“由C沿平衡曲線以達A狀態”，應緩慢降壓。答案為B。