Question

7．用化學平衡理論研究2NO₂?N₂O₄的反應體系，對硝酸的工業生產有現實意義．圖a和圖b分別表示不同條件下在密閉容器中該反應體系的化學平衡情況．回答下列問題：
（1）該反應的平衡常數表達式為K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$，在密閉容器中，當其他條件不變的情況下，向已平衡的反應體系中充入N₂O₄，K不變（填“變大”、“變小”或“不變”），平衡向逆反應方向移動；
（2）圖a表示恒溫條件下體系中c（NO₂）的變化情況．由A₁→A₂，c（NO₂）變化的原因是容器體積減小，濃度增大；由A₂→A₃，c（NO₂）變化的原因是平衡向右移動，濃度減小；
（3）圖b表示在恒壓條件下，平衡體系中N₂O₄的質量分數隨溫度的變化情況（實線上的任意一點為對應溫度下的平衡狀態）．
①A、B、C、D、E各對應狀態中，v（正）＞v（逆）的是E；
②維持t₁不變，E→A所需時間為x，維持t₂不變，D→C所需時間為y，則x＞y（“＜”、“＞”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）平衡常數只隨溫度變化，不隨物質濃度變化，加入四氧化二氮是增大生成物濃度，平衡逆向進行；
（2）反應前后是氣體體積減小的反應，二氧化氮濃度急劇增大后減小，說明是縮小容器體積，增大壓強平衡正向進行；
（3）①D點要達平衡，必須降低Y的百分含量，也就是逆向建立平衡，E點要到達平衡，必須升高Y的百分含量，正向建立平衡，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；
②溫度越高反應速率越大，反應達到平衡時間越短．

解答 解：（1）平衡常數只隨溫度變化，不隨物質濃度變化，加入四氧化二氮是增大生成物濃度，平衡逆向進行，當其他條件不變的情況下，向已平衡的反應體系中充入N₂O₄，K值不變，平衡逆向進行，
故答案為：不變；逆反應；
（2）分析圖象和化學方程式可知，反應前后是氣體體積減小的反應，二氧化氮濃度急劇增大后減小，說明是縮小容器體積，增大壓強平衡正向進行，圖a表示恒溫條件下體系中c（NO₂）的變化情況．由A₁→A₂，c（NO₂）變化的原因是容器體積減小，濃度增大，由A₂→A₃，c（NO₂）變化的原因是平衡向右移動，濃度減小，
故答案為：容器體積減小，濃度增大；平衡向右移動，濃度減小；
（3）①A、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Y的百分含量，也就是逆向建立平衡，從而得出v（正）＜v（逆），E點要達平衡，必須提高Y的百分含量，也就是正向建立平衡，從而得出v（正）＞v（逆）；
故答案為：E；
②溫度越高反應速率越大，反應達到平衡時間越短，因為t₁＜t₂，所以x＞y，故答案為：＞．

點評 本題考查了化學平衡的建立，平衡影響因素的分析判斷，圖象變化曲線的特征理解應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．