Question

如图表示某温度时，反应N₂O₄(g)2NO₂(g)在前110 s内的反应进行情况，请根据图像回答下列问题。

(1)该可逆反应达到平衡的时间段为             。

(2)反应进行到70 s时，改变的条件可能是       (填字母，下同),反应进行到90 s时，改变的条件可能是         。

A.加入催化剂        B.扩大容器体积

C.升高温度          D.增大N₂O₄的浓度

(3)90 s后若维持容器的体积不变，平衡移动的方向为       (填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)，此时N₂O₄的转化率         (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)请在图中画出反应物N₂O₄在0～70秒时的浓度变化曲线。

Answer

(1)60～70 s、80～90 s、100～110 s (2)B D

(3)正反应 减小

(4)

【解析】(1)由图像可知反应达到平衡的时间段为60～70 s、80～90 s和100～110 s。

(2)反应进行到70 s时改变某一条件，可以看出NO2的浓度迅速从0.120 mol·L-1减小到0.060 mol·L-1，N2O4的浓度从0.040 mol·L-1减小到0.020 mol·L-1，两者的浓度都减小到原来的1/2，说明改变的条件为增大容器的体积为原来的2倍或减小压强为原来的1/2；90 s时突然改变某一条件可以看出NO2的浓度瞬间没有改变，但是N2O4的浓度瞬间增大，说明改变的条件是增大了N2O4的浓度。

(3)根据(2)可知，90 s后平衡向正反应方向移动；增大N2O4的浓度，在恒容容器中相当于增大压强，则N2O4的转化率减小。

(4)从图像可知，NO2为反应物,N2O4为生成物。60 s达到平衡时NO2的浓度增大了0.120 mol·L-1，说明N2O4反应过程中浓度减少了0.060 mol·L-1，因为已知在70 s时N2O4的浓度为0.040 mol·L-1，所以N2O4的起始浓度为0.040 mol·L-1+

0.060 mol·L-1=0.100 mol·L-1。