Question

【题目】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，该反应的平衡常数为___________，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 1

【答案】 0.9 增大 bd 0.04 mol·L－1·min－1 0.8 mol NO2 小于 假设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】（1）根据图中信息可知10min时达平衡，平衡时c(N2O4)=0.4mol/L，c(NO2)=0.6mol/L，则K==0.9mol/L；该反应为吸热反应，所以温度升高，K值增大；（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=0.04 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；（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；（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 。