Question

12．反应N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H=+57kJ•mol^-1，在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强的变化曲线如图所示．下列说法正确的（　　）

• A． a、c两点的反应速率：a＞c
• B． a、c两点气体的颜色：a深，c浅
• C． b、c两点的平衡常数：b＜c
• D． a、c两点气体的平均相对分子质量：a＞c

Answer 1

分析 N₂O₄（g）═2NO₂（g）△H=+57kJ•mol^-1，该反应为吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，NO₂的体积分数增大；增大压强，化学平衡逆向移动，NO₂的体积分数减小，结合图象来分析解答．
A、a、c两点都在等温线上，压强越大，反应速率越快；
B、增大压强平衡向逆反应进行，向逆反应进行是减小体积，压强增大导致浓度增大趋势，但到达平衡仍比原平衡浓度大；
C、根据温度对化学平衡常数的影响和反应的吸放热有关知识来回答；
D、增大压强，化学平衡逆向移动，c点时气体的物质的量小，混合气体的总质量不变，据此判断．

解答 解：A．由图象可知，a、c两点都在等温线上，c的压强大，则a、c两点的反应速率：a＜c，故A错误；
B．由图象可知，a、c两点都在等温线上，c的压强大，与a相比c点平衡向逆反应进行，向逆反应进行是由于减小体积，增大压强，平衡移动的结果降低NO₂浓度增大趋势，但到达平衡仍比原平衡浓度大，平衡时NO₂浓度比a的浓度高，NO₂为红棕色气体，则a、c两点气体的颜色：a浅，c深，故B错误；
C．从a到b，二氧化氮的体积分数减小，平衡逆向移动，所以是温度降低的结果，即T_c=T_a＞T_b，由于反应是吸热反应，所以温度越高，K越大，即化学平衡常数：b＜c，故C正确；
D．由图象可知，a、c两点都在等温线上，c的压强大，增大压强，化学平衡逆向移动，c点时气体的物质的量小，混合气体的总质量不变，则平均相对分子质量大，即平均相对分子质量：a＜c，故D错误；
故选C．

点评 本题考查化学平衡的图象，明确外界条件对化学平衡的影响及图象中纵横坐标的含义、“定一议二”“先拐先平”即可解答，难度中等．