Question

【題目】一定溫度下，向體積為2L的密閉容器中通入NO2 (氣體）和N2O4 (無色氣體），二者之間可相互轉化，反應過程中各物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。回答下列問題：

(1)0~3min內用N2O4表示的平均反應速率為___________。

(2)若升高溫度，則v(正）__________(填“加快”“減慢”或“不變”，下同），v(逆）___________。

(3)若上述反應在甲、乙兩個相同容器內同時進行，分別測得：甲中v(NO2)=0.2mol·L-1·s-1，乙中v(N2O4)=9mol·L-1·min-1，則_________(填“甲”或“乙”）中反應更快。

(4)下列敘述能說明該反應已達到化學平衡狀態的是（_____）

A v(NO2)=2 v(N2O4)

B 容器內壓強不再發生變化

C X的體積分數不再發生變化

D 容器內氣體的原子總數不再發生變化

E 相同時間內消耗n mol Y的同時生成2n mol X

F 相同時間內消耗n mol Y的同時消耗2n mol X

Answer 1

【答案】0.05mol·L-1·min-1 加快 加快 乙 BCF

【解析】

（1）由圖象可知，0~3min內X所代表的物質的物質的量減少了0.6mol，Y所代表的物質的物質的量增加了0.3mol，二者的物質的量變化量之比為2:1，故X表示NO2，Y表示N2O4，化學方程式為2NO2N2O4。0~3min內，=0.05mol·L-1·min-1，故答案為：0.05mol·L-1·min-1。

（2）溫度升高，正、逆反應速率都加快，故答案為：加快，加快。

（3）甲中v(NO2)=0.2mol·L-1·s-1，乙中v(N2O4)=0.15mol·L-1·s-1，即乙中v(NO2)=2v(N2O4)=0.3mol·L-1·s-1，則乙中反應更快，故答案為：乙。

（4）A.v(NO2)=2v(N2O4)，未體現正反應速率與逆反應速率的關系，不能說明該反應已達到化學平衡狀態，故A錯誤；

B.反應2NO2N2O4為氣體體積減小的反應，容器內壓強不再發生變化，說明反應達到化學平衡狀態，故B正確；

C.X(NO2)的體積分數不再發生變化，說明各組分濃度不再變化，則反應達到化學平衡狀態，故C正確；

D.容器內氣體的原子總數始終不變，不能說明該反應已達到化學平衡狀態，故D錯誤；

E.無論反應是否達到化學平衡狀態，相同時間內消耗n molY(N2O4)的同時一定會生成2nmolX(NO2)，故E錯誤；

F.相同時間內消耗n molY(N2O4)的同時消耗2nmolX(NO2)，說明正、逆反應速率相等，則說明該反應已達到化學平衡狀態，故F正確。

故答案為：BCF。