Question

4．已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）（正反应为放热反应）．现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭容器中，反应物物质的量随时间变化关系如图所示，则下列说法错误的是（　　）

• A． 前10min内用NO₂表示的化学反应速率v（NO₂）=0.02mol/（L•min）
• B． 反应进行至25min时，曲线发生变化的原因可以是向容器中添加NO₂（g）
• C． 若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是添加N₂O₄（g）
• D． a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点成是b和d

Answer 1

分析 由图可知0-10min平衡状态时，X曲线△c=（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y曲线△c=（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X曲线浓度变化量是Y曲线浓度变化量的2倍，则X曲线表示NO₂浓度随时间的变化曲线，Y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．前10min内用NO₂表示的化学反应速率v（NO₂）=$\frac{△c}{△t}$；
B．反应进行至25min时，c（NO₂）增大、c（N₂O₄）不变；
C．若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以增大生成物平衡逆向移动；
D．如果各物质的浓度不变时，该可逆反应达到平衡状态．

解答 解：由图可知0-10min平衡状态时，X曲线△c=（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y曲线△c=（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X曲线浓度变化量是Y曲线浓度变化量的2倍，则X曲线表示NO₂浓度随时间的变化曲线，Y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．前10min内用NO₂表示的化学反应速率v（NO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.4mol/L}{10min}$=0.04mol/（L•min），故A错误；
B．反应进行至25min时，c（NO₂）增大、c（N₂O₄）不变，所以改变的条件可能是向容器中添加NO₂（g），故B正确；
C．若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以增大生成物平衡逆向移动来实现，故C正确；
D．如果各物质的浓度不变时，该可逆反应达到平衡状态，根据图知，bd点各物质浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；
故选A．

点评 本题考查图象分析及化学平衡计算，为高频考点，侧重考查学生分析、判断及计算能力，注意把握曲线的变化趋势，正确判断外界条件对平衡移动的影响，明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义，题目难度中等．