③化学反应达到平衡时，正反应的反应速率等于逆反应的反应速率，即v正＝v逆，由图示可知反应在T3温度下达到平衡。
④从图中可以看出，随着反应温度的继续升高，C%反而下降，可知正反应是放热反应。
18．（10分）已知反应：
2NO2（g）
N2O4（g）是放热反应，为了探究温度对化学平衡的影
响，有人做了如下实验：
把NO2和N2O4的混合气体通入甲、乙两个连通的烧瓶里，然后用夹子夹住橡皮管，把两烧瓶分别浸入两个分别盛有500mL6mol·L－1的HCl溶液和盛有500mL蒸馏水的烧杯中（两烧杯中溶液的温度相同）。
（1）该实验用两个经导管连通的烧瓶，其设计意图是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）向烧杯甲的溶液中放入125gNaOH固体，同时向烧杯乙中放入125g硝酸铵晶体，搅拌使之溶解。
甲烧瓶内气体的颜色将____________，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
乙烧瓶内气体的颜色将__________，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）该实验欲得出的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）某同学认为该实验的设计并不完全科学，他指出此时影响化学平衡的因素不止一个，你认为他所指的另一个因素是__________________________。
答案
（1）使两个烧瓶中的可逆反应的起始平衡状态完全相同，便于对比
（2）变深 NaOH溶解放热，中和HCl也放热，使甲瓶气体温度升高，平衡逆向移动，c（NO2）增大 变浅 NH4NO3溶解吸热，乙烧瓶气体的温度降低，平衡2NO2
N2O4向正反应方向移动，使NO2的浓度减小
（3）升温，平衡向吸热方向移动；降温，平衡向放热反应方向移动
（4）压强
19．（8分）在2L的密闭容器内，800℃时反应2NO（g）＋O2（g）
2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：
时间（s）
0
1
2
3
4
5
n（NO）（mol）
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
（1）写出该反应的平衡常数表达式：
K＝_____________________________________。
已知：
K300℃>K350℃，则该反应是______热反应。
（2）下图表示NO2的变化的曲线是__________。
用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________________________________________________________________________。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v（NO2）＝2v（O2）
b．容器内压强保持不变
c．v逆（NO）＝2v正（O2）
d．容器内密度保持不变
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。
a．及时分离出NO2气体b．适当升高温度c．增大O2的浓度d．选择高效催化剂
答案
（1）
放
（2）b 1.5×10－3mol·L－1·s－1 （3）bc （4）c
解析
（1）平衡常数为各生成物浓度幂之积与各反应物浓度幂之积的比值，因此本反应的K＝
，由于K300℃>K350℃，即温度越高，K越小，因此正反应为放热反应。
（2）根据反应方程式：
2NO（g）＋O2（g）
2NO2（g）知：
消耗NO的物质的量与生成NO2的物质的量相等，因此n（NO2）＝0.020mol－0.007mol＝0.013mol，故NO2的平衡浓度为c（NO2）＝＝0.0065mol·L－1，故曲线b表示NO2的变化曲线。
0～2s内，v（NO）＝＝0.003mol·L－1·s－1，
因此v（O2）＝
v（NO）＝0.0015mol·L－1·s－1。
（3）由于该反应为体积减小的反应，当容器的压强保持不变时，说明反应已达到平衡；v逆（NO）＝2v正（O2）＝v正（NO），因此可以说明反应达到平衡；由于气体的质量不变，容器的体积不变，因此密度始终不变，故密度不变，不能说明反应已达到平衡。
（4）及时分离出NO2气体，降低了生成物的浓度，因此反应速率降低；由于正反应为放热反应，因此升高温度平衡向左移动；而催化剂仅改变反应速率不能使平衡发生移动，因此A、B、D均不正确；只有C增大反应物O2的浓度，v正增大，v逆随之增大，平衡正向移动。
20．（12分）将2molI2（g）和1molH2置于某2L的密闭容器中，在一定温度下发生反应：
I2（g）＋H2（g）
2HI（g） ΔH<0，并达到平衡，HI的体积分数φ（HI）随时间的变化如图曲线（Ⅱ）所示。
（1）达到平衡时，I2（g）的物质的量浓度为__________。
（2）若改变反应条件，在甲条件下φ（HI）的变化如图曲线（Ⅰ）所示，在乙条件下φ（HI）的变化如图曲线（Ⅲ）所示。
则甲条件可能是________（填入下列条件的序号，下同），乙条件可能是__________。
①恒温条件下，扩大反应容器体积 ②恒容条件下，降低温度 ③恒温条件下，缩小反应容器体积 ④恒容条件下，升高温度 ⑤恒温恒容条件下，加入适当催化剂
（3）若保持温度不变，在另一相同的2L的密闭容器中加入amolI2（g）、bmolH2和cmolHI（a、b、c均大于0），发生反应，达到平衡时，HI的体积分数仍为0.60，则a、b、c的关系是__________。
答案
（1）0.55mol·L－1
（2）③⑤ ①
（3）4b＋c＝2a
解析
（1）设I2的变化浓度为xmol·L－1，则：
I2（g）＋H2（g）
2HI（g）
起始量（mol·L－1）10.50
变化量（mol·L－1）xx2x
平衡量（mol·L－1）1－x0.5－x2x
φ（HI）＝
×100%＝60%
解得x＝0.45 则1－x＝0.55
（2）解本小题的关键点是平衡没有移动。
（3） I2（g）＋H2（g）
2HI（g）
起始量/molabc
极限转化量/mola＋
b＋
0
因为（3）中达到的平衡状态与
（1）中达到的平衡状态等效，
故（a＋
）∶（b＋
）＝2∶1
即4b＋c＝2a
21．（7分）A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。
关闭K2，将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时，A、B的体积相同。
（已知：
2NO2（g）
N2O4（g） ΔH＜0）
（1）一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N2O4的速率是vA______vB（填“＞”、“＜”或“＝”）；若打开活塞K2，气球B将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）关闭活塞K2，若在A、B中再充入与初始量相等的NO2，则达到平衡时，NO2的转化率αA将________（填“增大”、“减小”或“不变”）；若分别通人等量的氖气，则达到平衡时，A中NO2的转化率将________，B中NO2的转化率将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，______中的颜色较深。
（4）若在容器A中充入4.6g的NO2，达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5，则平衡时N2O4的物质的量为______。
答案
（1）＜ 变小
（2）增大 不变 变小（3）A （4）0.04mol
解析 题给反应是气体体积减小的放热反应。
（1）由于A为恒容体系，B为恒压体系，在平衡时pA＜pB，故v（A）＜v（B），若打开K2，A、B形成一个新的恒压体系，气体体积将变小。
（2）若再通入NO2，对于A相当于加压，原平衡向正反应方向移动，NO2的转化率增大。
若再通入Ne，对于A，末改变体系中各物质的浓度，平衡不移动，转化率不变；对于B，其体积增大，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，NO2的转化率减小。
（3）此时A为绝热体系，随反应的进行，体系温度升高，即TA＞TB，A相对于B是升高温度，平衡向逆反应方向移动，A中颜色加深。
（4）
＝
即n总＝
＝0.08mol，投入NO2的物质的量为
＝0.1mol，设转化的NO2的物质的量为x。
则 2NO2
N2O4
起始：
0.1mol0
转化：
x
平衡：
0.1mol－x
即：
0.1mol－x＋
＝0.08mol
x＝0.04mol
22．（8分）科学
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