Question

已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂N₂O₄（正反应为放热反应）。现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入体积为1L的恒容密闭容器中，反应体系中物质浓度随时间变化关系如图所示，回答问题：

（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线         表示NO₂浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是          。

（2）前10min内用NO₂表示的化学反应速率v(NO₂) ＝              mol/(L·min)；反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是               。

（3）若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min 时还可以采取的措施是          

A．加入催化剂      B．缩小容器体积

C．升高温度        D．加入一定量的N₂O₄

Answer

（1）X；b；（2）0．04 mol/(L·min)；加入了0．4mol的NO2 （3）B、D

【解析】

试题分析：（1）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，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，故答案为：X；b、d；（2））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．由图可知，前10min内，NO2的浓度变化量为（0．6-0．2）mol/L=0．4mol/L，所以υ（NO2）==0．04mol•L-1•min-1，故答案为：0．04mol•L-1•min-1；（3）25min时增大NO2的浓度对平衡的移动可以理解为对体系加压，使平衡正向移动，故可以通过缩小容器体积、加入一定量的N2O4等实行到达相同的平衡状态，而升高温度使平衡逆向移动，加入催化剂平衡不移动，故选B、D

考点：化学平衡