Question

已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示．X与Y两条曲线中，Y表示N₂O₄浓度随时间的变化，则下列说法不正确的是（ ）

A．如混合气体的压强不变，说明反应已达化学平衡状态
B．a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是b点
C．25～30 min内用N₂O₄表示的平均化学反应速率是0.04 mol?L^-1?min^-1
D．反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是增加N₂O₄浓度

Answer 1

【答案】分析：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．
A、该反应酯化反应为气体物质的量减少的反应，容器体积不变，随反应进行体系压强降低，压强不变，说明反应已达化学平衡状态．
B、物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态．
C、由图象可知，25～30 min内用N₂O₄的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，根据v=计算v（N₂O₄）．
D、25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度．
解答：解：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．
A、该反应酯化反应为气体物质的量减少的反应，容器体积不变，随反应进行体系压强降低，压强不变，说明反应已达化学平衡状态，故A正确；
B、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，即b处于化学平衡状态，故B正确；
C、由图象可知，25～30 min内用N₂O₄的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，所以v（N₂O₄）==0.04mol/（L?min），故C正确；
D、25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度，所以曲线发生变化的原因是增加NO₂浓度，故D错误．
故选：D．
点评：本题考查化学反应速率及化学平衡图象，注重对图象的分析，明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义是解答本题的关键，难度中等．