Question

【题目】已知N2O4和NO2可以相互转化：2NO2(g) N2O4(g) △H＜0现将一定量N2O4和NO2的混合气体通入体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，发生反应，各物质浓度随时间变化关系如图：

（1）图中曲线______（填“X”或“Y”）表示c(N2O4)随时间的变化。

（2）从起点开始首次达到平衡时，以NO2表示的反应速率为______。

（3）图中b点的平衡常数K的值为________。

（4）其他条件不变，若起始时向该容器中通入0.4molN2O4和0.2molNO2，则v正_____v逆（填“＞”、“=”或“<”)；若升温该反应的平衡常数K______（填“增大”、“减小”或“不变”) ，判断理由是_________________。

（5）25min时，改变的外界条件是______，图象中a、b、c、d四点中v正=v逆的点是____，四点中________点体系颜色最深。

Answer 1

【答案】（1）Y；（2）0.04mol/(L·min)；（3）1.1；（4）<；减小；N2O4分解NO2是吸热反应，温度升高，平衡左移，平衡常数减小；（5）增大NO2的浓度；bd；c。

【解析】

试题分析：（1）根据反应方程式2NO2(g) N2O4(g) △H＜0可知：在相同时间内NO2、N2O4改变的物质的量的比是2:1，由图像可知Y变化的小于X，实验Y表示的是c(N2O4)随时间的变化；（2）从起点开始首次达到平衡时，反应时间是10min，以NO2表示的反应速率为v(NO2)=(0.6mol/L-0.2mol/L)÷10min=0.04mol/(L·min)；（3）图中b点时，c(NO2)=0.6mol/L，c(N2O4)=0.4mol/L。所以此时的平衡常数K=c(N2O4)÷c2(NO2)= 0.4mol/L÷(0.6mol/L)2=0.4÷0.36=1.1；（4）其他条件不变，若起始时向该容器中通入0.4molN2O4和0.2molNO2，c(N2O4)=0.4mol÷2L=0.2mol/L；c(NO2)=0.2mol÷2L=0.1mol/L，Qc= c(N2O4)÷c2(NO2)= 0.2mol/L÷(0.1mol/L)2=0.2÷0.01=20＞1.1；则v正<v逆；由于该反应的正反应是放热反应，所以若升温，化学平衡逆向移动，该反应的平衡常数K减小，判断理由是N2O4分解NO2是吸热反应，温度升高，平衡左移，平衡常数减小；（5）根据图像可知，在25min时，c(N2O4)不变，而c(NO2)突然增大，可见改变的外界条件是增大NO2的浓度，图象中a、b、c、d四点中v正=v逆的点是反应处于平衡时的点，是b、d点；反应开始时是反应逆向进行，不断产生NO2，到b点时达到平衡状态，此时c(NO2)比a点大，在c点时增大c(NO2)的浓度，反应正向移动，又使NO2的浓度有所减小，所以四点中c点c(NO2)增大，体系颜色最深。