Question

已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．在恒温条件下将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．图中的两条曲线，Y是表示NO₂浓度随时间的变化曲线

B．前10 min内用v（NO₂）表示的化学反应速率为0.06 mol?L^-1?min^-1

C．25 min时，导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1 L

D．a、b、c、d四个点中，只有b、d点的化学反应处于平衡状态

Answer 1

分析：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．
A、计算X、Y的浓度变化量，利用浓度变化量之比等于化学计量数之比，确定表示NO₂浓度变化曲线；
B、由图象可知，10 min内用NO₂的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，根据v=

△c

△t

计算v（NO₂）；
C、25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度；
D、物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态．

解答：解：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．
A、由上述分析可知，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，故A错误；
B、由图象可知，10 min内用NO₂的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，故v（NO₂）=

0.4mol/L

10min

=0.04mol/（L?min），故B错误；
C、25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度，所以曲线发生变化的原因是增加NO₂浓度，故C错误；
D、由图可知，10-25min及30min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D正确；
故选D．

点评：本题考查化学反应速率及化学平衡图象，注意把握曲线的变化趋势，正确判断外界条件对平衡移动的影响，明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义，难度中等．