Question

19．（1）用注射器吸入少量NO₂和N₂O₄的混合氣體，發(fā)生如下反應：2NO₂（g）?N₂O₄（g）當活塞迅速向里推時，氣體的顏色先變深，后變淺（填“變深”“變淺”或“不變”前同）；最終和最初相比，顏色最終更深（填“最初”或“最終”下同），氣體的平均相對分子質量最終更大．
（2）在一定條件下，將3molA 和1mol B 兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）．2min末該反應達到平衡，生成0.8mol D，并測得C的濃度為0.2mol•L^-1．請?zhí)羁眨?br />①x=1②B的轉化率為40%．
③溫度降低，K值增大，則正反應是放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應．
④能判斷該反應達到平衡狀態(tài)的依據是B（填編號）
A、混合氣體的密度不變
B、容器中的壓強不再變化
C、生成B的反應速率是生成D的反應速率的2倍
D、單位時間內生成3molA，同時生成1molB
⑤在其他條件不變的情況下，將原容器體積擴大到4L，下列有關該體系的說法正確的是D（填編號）
A、B的濃度增大             B、正反應速率加快，逆反應速率也加快
C、C的物質的量增加         D、重新平衡時$\frac{n（A）}{n（C）}$增大．
⑥為使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的操作是C．
A．及時分離出C氣體  B．適當升高溫度
C．增大B的濃度  D．選擇高效的催化劑．

Answer 1

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）①根據n=cV計算生成C的物質的量，結合D的物質的量，利用物質的量之比等于化學計量數之比計算x的值；
②根據生成的D的物質的量，利用物質的量之比等于化學計量數之比計算參加反應的B的物質的量，再利用轉化率定義計算；
③降溫K增大，說明降溫平衡正向移動；
④可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各組分濃度保持不變，據此分析；
⑤將原容器體積擴大到4L，體積增大壓強減小平衡向氣體體積增大的分析進行，據此分析選項；
⑥為使該反應的反應速率增大，可采用增大壓強、升高溫度、加入催化劑、增大反應物濃度等方法，再結合平衡移動原理分析解答．

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，混合氣體質量不變，總物質的量減少，所以平均相對分子質量增大，
故答案為：深；淺；最終；最終；
（2））①n（C）=cV=0.2mol/L×2L=0.4mol，生成D0.8mol，物質的量之比等于化學計量數之比，所以x=1，故答案為：1；
②B的轉化率α（B）=$\frac{0.4mol}{1mol}$×100%=40%，故答案為：40%；
③降溫K增大，說明降溫平衡正向移動，正反應放熱，故答案為：放熱；
④A、反應前后氣體質量不變，容器體積不變所以氣體的密度始終不變，故A不選；
B、反應前后氣體物質的量不同，所以壓強不變說明各組分濃度不變，反應達到平衡狀態(tài)，故B選；
C、B是反應物D是生成物，生成D的反應速率是生成B的反應速率的2倍，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，生成B的反應速率是生成D的反應速率的2倍
不能說明正逆反應速率相同，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故C不選；
D、AB都是反應物，單位時間內生成3molA，同時生成1molB是逆反應速率之比等于化學計量數之比，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故D不選；
故答案為：B；
⑤x=1，將原容器體積擴大到4L，各組分濃度都減小，平衡向氣體體積減小的正向移動，
A、體積增大各組分濃度都減小，所以B的濃度減少，故A錯誤；             
B、將原容器體積擴大到4L，各組分濃度都減小，在正逆反應速率減慢，故B錯誤；
C、體積增大各組分濃度都減小，壓強減小平衡向氣體體積減小的正向移動，C的物質的量增加，故C正確；         
D、將原容器體積擴大到4L，壓強減小，平衡向氣體體積減小的正向移動，A減少C增加，重新平衡時$\frac{n（A）}{n（C）}$減小，故D錯誤；
故答案為：C．
⑥A．及時分離除C氣體平衡向右移動，但反應速率減小，故A錯誤；
B．反應是放熱反應，適當升高溫度，反應速率增大但平衡向逆反應方向移動，故B錯誤；
C．增大B的濃度反應速率增大，且該反應向正反應方向移動，故C正確；
D．選擇高效催化劑能增大反應速率，但平衡不移動，故D錯誤；
故答案為：C．

點評 本題考查化學平衡的有關計算、反應速率的有關計算、平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡的移動等，難度中等，注意平衡狀態(tài)的判斷．