Question

【題目】在恒溫恒容條件下，將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2 L的密閉容器中發生反應：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0，反應過程中各物質的物質的量濃度(c)隨時間(t)的變化曲線如圖所示。

(1)該溫度下，該反應的平衡常數為___________，若溫度升高，K值將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)a、b、c、d四個點中，表示化學反應處于平衡狀態的是________點。從起點開始首次達到平衡時，以NO2表示的反應速率為________。

(3)25 min時，加入了________(填加入物質的化學式及加入的物質的量)，使平衡發生了移動。

(4)d點對應NO2的物質的量濃度_______(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 假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8 mol·L－1，則此時Q＝1.28>K＝0.9，平衡要逆向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8 mol·L－1

【解析】（1）根據圖中信息可知10min時達平衡，平衡時c(N2O4)=0.4mol/L，c(NO2)=0.6mol/L，則K==0.9mol/L；該反應為吸熱反應，所以溫度升高，K值增大；（2）由圖可知10-25min平衡狀態時，X表示的生成物的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反應物的濃度變化量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的濃度變化量是Y表示的反應物的濃度變化量的2倍，所以X表示NO2濃度隨時間的變化曲線，Y表示N2O4濃度隨時間的變化曲線，從起點開始首次達到平衡時，以NO2表示的反應速率為=0.04 mol·L－1·min－1，由圖可知，10-25min及35min之后X、Y的物質的量不發生變化，則相應時間段內的點處于化學平衡狀態，即b、d處于化學平衡狀態；（3）25min時，c（NO2）瞬間增大，比平衡狀態增加了（1-0.6）×2=0.8mol 增大c（NO2），平衡向生成N2O4方向移動；（4）若平衡時二氧化氮的濃度為0.8 mol·L－1，則此時Q＝1.28>K＝0.9，平衡要逆向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8 mol·L－1 。