Question

【題目】在恒溫恒容條件下，將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0，反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)隨時(shí)間(t)的變化曲線如圖所示。

(1)該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________，若溫度升高，K值將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是________點(diǎn)。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)25 min時(shí)，加入了________(填加入物質(zhì)的化學(xué)式及加入的物質(zhì)的量)，使平衡發(fā)生了移動(dòng)。

(4)d點(diǎn)對(duì)應(yīng)NO2的物質(zhì)的量濃度_______(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8 mol·L－1，理由是__________________________________________。

Answer 1

【答案】 0.9 增大 bd 0.04 mol·L－1·min－1 0.8 mol NO2 小于 假設(shè)平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8 mol·L－1，則此時(shí)Q＝1.28>K＝0.9，平衡要逆向移動(dòng)，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時(shí)二氧化氮的濃度小于0.8 mol·L－1

【解析】（1）根據(jù)圖中信息可知10min時(shí)達(dá)平衡，平衡時(shí)c(N2O4)=0.4mol/L，c(NO2)=0.6mol/L，則K==0.9mol/L；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以溫度升高，K值增大；（2）由圖可知10-25min平衡狀態(tài)時(shí)，X表示的生成物的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的濃度變化量是Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量的2倍，所以X表示NO2濃度隨時(shí)間的變化曲線，Y表示N2O4濃度隨時(shí)間的變化曲線，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=0.04 mol·L－1·min－1，由圖可知，10-25min及35min之后X、Y的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，則相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的點(diǎn)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，即b、d處于化學(xué)平衡狀態(tài)；（3）25min時(shí)，c（NO2）瞬間增大，比平衡狀態(tài)增加了（1-0.6）×2=0.8mol 增大c（NO2），平衡向生成N2O4方向移動(dòng)；（4）若平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8 mol·L－1，則此時(shí)Q＝1.28>K＝0.9，平衡要逆向移動(dòng)，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時(shí)二氧化氮的濃度小于0.8 mol·L－1 。