Question

【题目】已知NO2与N2O4可相互转化：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，在恒温下，将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入体积为2 L的密闭容器中，其中物质的量浓度随时间变化的关系如下图所示。下列推理分析不合理的是(　　 )

A. 前10 min内，用v(NO2)表示的反应速率为0.04 mol·L-1·min-1

B. 反应进行到10 min时，体系放出的热量为9.68 kJ

C. a点正反应速率小于逆反应速率

D. 25 min时，正反应速率增大

Answer 1

【答案】B

【解析】由图可知10-25min为平衡状态，b点所在曲线的浓度增加量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，a点所在曲线的浓度减少量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，b点所在曲线表示的生成物的浓度变化量是a点所在曲线表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以b点所在曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线，a点所在曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线；反应时NO2浓度增大，N2O4浓度减小，说明反应逆向进行。

A、由图象可知，10 min内NO2的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，故v（NO2）==0.04mol/（Lmin），故A正确；

B、由图可知10-25min为平衡状态时，反应消耗的N2O4浓度为0.2mol/L，则其物质的量为0.2mol/L×2L=0.4mol，反应逆向进行，要吸收热量，则反应吸收的热量为：0.4mol×24.2kJ/mol=9.68 kJ，即体系吸收的热量是9.68 kJ而不是放出的热量为9.68 kJ，故B错误；

C、根据图像可知，该反应在10min时达到平衡状态，结合上述分析可知，10min之前NO2浓度增大，N2O4浓度减小，说明反应逆向进行，所以a点正反应速率小于逆反应速率，故C正确；

D、根据图像可知，25min时的变化是增加了NO2的浓度，所以正反应速率增大，故D正确；

所以此题答案选B。