Question

已知存在化學平衡：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H=+57kJ?mol^-1
（1）用注射器吸入少量NO₂和N₂O₄的混合氣體并密封，當活塞迅速向里推到一半體積處時，氣體的顏色變化過程

 

；最終和最初相比，

 

更深．（填“最終”或“最初”）（此空各一分）
（2）一定溫度下，現將1mol N₂O₄充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態的是

 

．

（3）若在相同溫度下，1mol N₂O₄改在體積為2L的恒容密閉容器中進行，平衡后NO₂的物質的量為0.6mol，平衡常數為

 

．若此時再加入一些NO₂氣體，再次達到平衡時，NO₂的含量比原平衡中

 

（填“增大”或“減小”“不變”）
（4）若1mol N₂O₄改在絕熱體系（與外界無熱交換）體積仍為2L的恒容密閉容器中進行，則新平衡混合氣體的顏色比（3）中的原平衡的顏色

 

（填“深”、“淺”或“不變”）

Answer 1

考點：化學平衡狀態的判斷,化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）減小體積，二氧化氮的濃度增大，則氣體顏色加深，同時增大氣體壓強，根據勒夏特列原理分析平衡向氣體體積減小的分析進行；
（2）根據達到平衡狀態，各組分濃度不變，正逆反應速率相等進行判斷；
（3）根據三行式求相關物質的濃度，然后根據平衡常數表達式計算；若此時再加入一些NO₂氣體，相當在原來平衡的基礎上增大壓強；
（4）該反應為吸熱反應，絕熱體系（與外界無熱交換），溫度降低，平衡逆向移動，NO₂的濃度減小．

解答： 解：（1）若向內突然推進活塞，氣體的體積減小時，NO₂濃度增大，則氣體顏色加深，氣體體積減小，則氣體壓強增大，平衡向正反應方向移動，二氧化氮濃度降低，所以氣體顏色變淺，先變深，一段時間后氣體顏色又變淺了，但仍比第一支針筒氣體的顏色深，故答案為：先深后淺；最終；
（2）a、反應方程式兩邊氣體的計量數不相等，在溫度和壓強恒定的條件下，密度與平均相對分子質量成正比，開始向計量數增加的方向，相對分子量變小，密度變小，后來不變，說明達到了平衡狀態，故a正確；
b、在溫度和壓強恒定的條件下，物質的量與體積成正比，平衡建立過程中開始物質的量增加，體積變大，故b錯誤；
c、N₂O₄速率由大到小，故c錯誤；
d、開始四氧化二氮的轉化率在增大，后來四氧化二氮的轉化率不變，說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態，故d正確；
故答案為：ad；
（3）N₂O₄（g）?2NO₂（g）
初起量：1mol      0
變化量：0.3mol    0.6mol
平衡量：0.7mol    0.6mol
所以K=

(  0.6mol 2L )2

0.7mol 2L

=0.257或0.26，若此時再加入一些NO₂氣體，相當在原來平衡的基礎上增大壓強，平衡逆向移動，故答案為：0.257或0.26，減小；  
（4）該反應為吸熱反應，絕熱體系（與外界無熱交換），溫度降低，平衡逆向移動，NO₂的濃度減小，故答案為：淺．

點評：本題考查了壓強對化學平衡的影響，難度不大，根據勒夏特里原理來分析解答即可．