Question

【題目】已知N2O4和NO2可以相互轉化：2NO2(g) N2O4(g) △H＜0現將一定量N2O4和NO2的混合氣體通入體積為2L的恒溫密閉玻璃容器中，發生反應，各物質濃度隨時間變化關系如圖：

（1）圖中曲線______（填“X”或“Y”）表示c(N2O4)隨時間的變化。

（2）從起點開始首次達到平衡時，以NO2表示的反應速率為______。

（3）圖中b點的平衡常數K的值為________。

（4）其他條件不變，若起始時向該容器中通入0.4molN2O4和0.2molNO2，則v正_____v逆（填“＞”、“=”或“<”)；若升溫該反應的平衡常數K______（填“增大”、“減小”或“不變”) ，判斷理由是_________________。

（5）25min時，改變的外界條件是______，圖象中a、b、c、d四點中v正=v逆的點是____，四點中________點體系顏色最深。

Answer 1

【答案】（1）Y；（2）0.04mol/(L·min)；（3）1.1；（4）<；減小；N2O4分解NO2是吸熱反應，溫度升高，平衡左移，平衡常數減小；（5）增大NO2的濃度；bd；c。

【解析】

試題分析：（1）根據反應方程式2NO2(g) N2O4(g) △H＜0可知：在相同時間內NO2、N2O4改變的物質的量的比是2:1，由圖像可知Y變化的小于X，實驗Y表示的是c(N2O4)隨時間的變化；（2）從起點開始首次達到平衡時，反應時間是10min，以NO2表示的反應速率為v(NO2)=(0.6mol/L-0.2mol/L)÷10min=0.04mol/(L·min)；（3）圖中b點時，c(NO2)=0.6mol/L，c(N2O4)=0.4mol/L。所以此時的平衡常數K=c(N2O4)÷c2(NO2)= 0.4mol/L÷(0.6mol/L)2=0.4÷0.36=1.1；（4）其他條件不變，若起始時向該容器中通入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；則v正<v逆；由于該反應的正反應是放熱反應，所以若升溫，化學平衡逆向移動，該反應的平衡常數K減小，判斷理由是N2O4分解NO2是吸熱反應，溫度升高，平衡左移，平衡常數減小；（5）根據圖像可知，在25min時，c(N2O4)不變，而c(NO2)突然增大，可見改變的外界條件是增大NO2的濃度，圖象中a、b、c、d四點中v正=v逆的點是反應處于平衡時的點，是b、d點；反應開始時是反應逆向進行，不斷產生NO2，到b點時達到平衡狀態，此時c(NO2)比a點大，在c點時增大c(NO2)的濃度，反應正向移動，又使NO2的濃度有所減小，所以四點中c點c(NO2)增大，體系顏色最深。