Question

(12分)在恒温恒容条件下，将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中发生反应：N₂O₄(g) 2NO₂(g)  ΔH>0，反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。

（1）该温度下，若温度升高，K值将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是________点。从起点开始首次达到平衡时，以NO₂表示的反应速率为____________。

（3）25 min时，加入了__________(填加入物质的化学式及加入的物质的量)，使平衡发生了移动。

（4）d点对应NO₂的物质的量浓度________(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8 mol·L^－1，理由是_______________________________________________________________________。

Answer

24、1)增大 （2）bd 0.04 mol·L－1·min－1 （3）0.8 mol NO2

（4）平衡时二氧化氮的浓度为0.8 mol·L－1，则此时Q＝1.28>K＝0.9，平衡要逆向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8 mol·L－1

【解析】

试题分析：（1）该反应为吸热反应，所以温度升高，K值增大，答案为增大；

（2）由图可知10-25min平衡状态时，X表示的生成物的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线，从起点开始首次达到平衡时，以NO2表示的反应速率为0.4mol/L/10min=0.04 mol·L－1·min－1,由图可知，10-25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，答案为：bd, 0.04 mol·L－1·min－1；

（3）25min时，c（NO2）瞬间增大，比平衡状态增加了（1-0.6）×2=0.8mol 增大c（NO2），平衡向生成N2O4方向移动，答案为0.8 mol NO2；

（4）若平衡时二氧化氮的浓度为0.8 mol·L－1，则此时Q＝1.28>K＝0.9，平衡要逆向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8 mol·L－1 。

考点：考查化学反应速率及化学平衡图象