Persamaan reaksi penguraian gas N2O4 adalah sebagai berikut.
N2O4(g)⇌2NO2(g)
Opsi A
Berdasarkan persamaan reaksi di atas, reaksi tersebut berlangsung 2 arah sehingga akan membentuk kesetimbangan pada wadah tertutup. Keadaan setimbang atau proses kesetimbangannya bersifat dinamis. Artinya, reaksi seakan-akan berhenti, namun secara molekuler akan terus terjadi (opsi A salah).
Opsi B
Jenis reaksi kesetimbangan berdasarkan fase/wujud zatnya dibagi menjadi 2, yaitu kesetimbangan homogen dan heterogen.
- Kesetimbangan homogen merupakan kesetimbangan yang terjadi ketika semua zat yang terlibat dalam reaksi memiliki fase yang sama.
- Kesetimbangan heterogen merupakan kesetimbangan yang terjadi ketika terdapat zat yang terlibat dalam reaksi memiliki fase yang berbeda.
Oleh karena senyawa N2O4 dan senyawa NO2 sama-sama berwujud gas, reaksi kesetimbangannya adalah kesetimbangan homogen (opsi B salah).
Opsi C
Kesetimbangan yang terjadi bersifat dinamis yang berarti laju reaksi ke arah produk sama besarnya dengan laju reaksi ke arah reaktan. Hal ini menunjukkan reaksi tidak berlangsung hingga salah satu zat habis bereaksi, namun dapat berlangsung 2 arah ketika produk reaksi sudah terbentuk hingga akhirnya menjadi setimbang (opsi C salah).
Opsi D
Berdasarkan penjelasan pada opsi C, pada keadaan setimbang, laju reaksi ke arah produk sama besarnya dengan laju reaksi ke arah reaktan (opsi D benar).
Opsi E
Oleh karena laju reaksi ke arah produk sama besarnya dengan laju reaksi ke arah reaktan, perbandingan konsentrasi produk dan konsentrasi reaktan akan selalu tetap. Namun, bukan berarti bahwa jumlah molekul reaktan dan produk menjadi sama (opsi E salah).
Dengan demikian, pernyataan yang benar adalah laju reaksi pembentukan reaktan dan produk sama besar pada saat setimbang.
Jadi, jawaban yang tepat adalah D.