Question

已知：2NO2(g)N2O4(g)；△H＜0。在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图⑴所示。请回答：

（1）a点时，v(正) v（逆）（填“＜”、“＞”或“=”），X线、Y线中代表N2O4的是 ；

（2）反应在第10 min达到平衡，则前10 min内用NＯ2表示的化学反应速率v(NＯ2)= mol·L-1·min-1。该温度下，反应的平衡常数K= (可用分数表示)；

（3）在第25分钟，进行的操作是 ；

（4）a、b、c、d四点对应的时刻，NO2物质的量浓度由小到大的顺序是 ，再次平衡时的d点NO2的体积分数比b点时 （填“大”、“小”或“相等”）；

（5）假如在第35分钟从容器中移去0.4mol N2O4，并加入适当催化剂使反应在第40分钟达到平衡，请在图⑴中画出从第35分钟以后两种物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系，并标注所画线条对应的物质。

 

Answer 1

（1）＜ （1分） Y线；（1分）（2）0.04（2分） 10/9(或1.1) （2分）；（3）充入0.8mol NO2；（2分）（4）a＜b＜d＜c （2分） 小（2分）

（5）（2分）

【解析】

试题分析：（1）由图可知10-25min平衡状态时，X表示的生成物的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线；（2）平衡常数指达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，根据图读出平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算；（3）25min时，c（NO2）瞬间增大，比平衡状态增加了（1-0.6）×2=0.8mol 增大c（NO2），平衡向生成N2O4方向移动（4）从a到b，c（NO2）增大，c点和d点分别是增大c（NO2）后未达到平衡的点和平衡时的点，所以c点c（NO2）大于d点，二氧化氮浓度越大颜色越深，故颜色由深到浅的顺序是cdba；由图可知，10-25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，d点NO2的体积分数比b点时小，（5）如图。

考点：本题考查平衡常数、平衡移动、平衡影响因素、化学平衡图象等，难度中等，图象问题解题步骤：（1）

看懂图象：①看面（即弄清纵坐标与横坐标的意义）；②看线（即弄清线的走向和变化趋势）；③看点（即弄清起点、拐点、交点、终点的意义）；④看是否要作辅助线（如等温线、等压线）；⑤看定量图

象中有关量的多少．（2）联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律．