Question

7．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的密闭容器中发生反应：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，反应过程中各物质的物质的量浓度（c）随时间（t）的变化曲线如图所示．
（1）该温度下，若温度升高，K值将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是b、d点．从起点开始首次达到平衡时，以NO₂表示的反应速率为0.04mol•L^-1•min^-1．
（3）25min时，加入了0.8molNO₂（填加入物质的化学式及加入的物质的量），使平衡发生了移动．
（4）d点对应NO₂的物质的量浓度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）0.8mol•L^-1，理由是假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol•L^-1，则此时Q_c=1.28＞K=0.9，平衡要逆向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）正反应是吸热反应，根据温度对平衡的影响分析；
（2）根据图象及物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态；
（3）c（NO₂）瞬间增大，比平衡状态增加了（1-0.6）×2=0.8mol；
（4）假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol•L^-1，根据Q_c=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$与K的关系判断．

解答 解：（1）已知该反应的△H＞0，升高温度，反应正向进行，所以平衡常数增大，故答案为：增大；
（2）由图可知，10-25min及30min之后各物质的物质的量浓度不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，由图可知从起点开始首次达到平衡时，NO₂的浓度变化为：0.6mol•L^-1-0.4mol•L^-1，则v（NO₂）=$\frac{0.6mol•{L}^{-1}-0.2mol•{L}^{-1}}{10min}$=0.04mol•L^-1•min^-1；
故答案为：b、d；0.04mol•L^-1•min^-1；
（3）利用25min后的物质的浓度变化可知在25min时加入了NO₂，其加入的物质的量=（1.0mol•L^-1-0.6mol•L^-1）×2L=0.8mol；
故答案为：0.8mol NO₂；
（4）假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol•L^-1，则此时Q_c=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{0．{8}^{2}}{0.5}$=1.28＞K=0.9，则平衡要向逆方向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8mol•L^-1；
故答案为：小于；假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol•L^-1，则此时Q_c=1.28＞K=0.9，平衡要逆向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8mol•L^-1．

点评 本题考查化学反应速率及化学平衡图象，主要涉及反应速率的计算、影响平衡的因素、K的计算及应用等，明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义是解答本题的关键，题目难度中等．