Question

【題目】已知N2O4和NO2可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g) N2O4(g) △H＜0現(xiàn)將一定量N2O4和NO2的混合氣體通入體積為2L的恒溫密閉玻璃容器中，發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖：

（1）圖中曲線______（填“X”或“Y”）表示c(N2O4)隨時(shí)間的變化。

（2）從起點(diǎn)開始首次達(dá)到平衡時(shí)，以NO2表示的反應(yīng)速率為______。

（3）圖中b點(diǎn)的平衡常數(shù)K的值為________。

（4）其他條件不變，若起始時(shí)向該容器中通入0.4molN2O4和0.2molNO2，則v正_____v逆（填“＞”、“=”或“<”)；若升溫該反應(yīng)的平衡常數(shù)K______（填“增大”、“減小”或“不變”) ，判斷理由是_________________。

（5）25min時(shí)，改變的外界條件是______，圖象中a、b、c、d四點(diǎn)中v正=v逆的點(diǎn)是____，四點(diǎn)中________點(diǎn)體系顏色最深。

Answer 1

【答案】（1）Y；（2）0.04mol/(L·min)；（3）1.1；（4）<；減小；N2O4分解NO2是吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡左移，平衡常數(shù)減小；（5）增大NO2的濃度；bd；c。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式2NO2(g) N2O4(g) △H＜0可知：在相同時(shí)間內(nèi)NO2、N2O4改變的物質(zhì)的量的比是2:1，由圖像可知Y變化的小于X，實(shí)驗(yàn)Y表示的是c(N2O4)隨時(shí)間的變化；（2）從起點(diǎn)開始首次達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)時(shí)間是10min，以NO2表示的反應(yīng)速率為v(NO2)=(0.6mol/L-0.2mol/L)÷10min=0.04mol/(L·min)；（3）圖中b點(diǎn)時(shí)，c(NO2)=0.6mol/L，c(N2O4)=0.4mol/L。所以此時(shí)的平衡常數(shù)K=c(N2O4)÷c2(NO2)= 0.4mol/L÷(0.6mol/L)2=0.4÷0.36=1.1；（4）其他條件不變，若起始時(shí)向該容器中通入0.4molN2O4和0.2molNO2，c(N2O4)=0.4mol÷2L=0.2mol/L；c(NO2)=0.2mol÷2L=0.1mol/L，Qc= c(N2O4)÷c2(NO2)= 0.2mol/L÷(0.1mol/L)2=0.2÷0.01=20＞1.1；則v正<v逆；由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以若升溫，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小，判斷理由是N2O4分解NO2是吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡左移，平衡常數(shù)減小；（5）根據(jù)圖像可知，在25min時(shí)，c(N2O4)不變，而c(NO2)突然增大，可見改變的外界條件是增大NO2的濃度，圖象中a、b、c、d四點(diǎn)中v正=v逆的點(diǎn)是反應(yīng)處于平衡時(shí)的點(diǎn)，是b、d點(diǎn)；反應(yīng)開始時(shí)是反應(yīng)逆向進(jìn)行，不斷產(chǎn)生NO2，到b點(diǎn)時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)c(NO2)比a點(diǎn)大，在c點(diǎn)時(shí)增大c(NO2)的濃度，反應(yīng)正向移動(dòng)，又使NO2的濃度有所減小，所以四點(diǎn)中c點(diǎn)c(NO2)增大，體系顏色最深。