Question

在恒溫恒容條件下，將一定量NO₂和N₂O₄的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應：N₂O₄（g）??2NO₂（g）△H＞0，反應過程中各物質的物質的量濃度（c）隨時間（t）的變化曲線如圖所示．
（1）該溫度下，該反應的平衡常數為

 

，若溫度升高，K值將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）a、b、c、d四個點中，表示化學反應處于平衡狀態(tài)的是

 

點．從起點開始首次達到平衡時，以NO₂表示的反應速率為

 

．
（3）25min時，加入了

 

（填加入物質的化學式及加入的物質的量），使平衡發(fā)生了移動．
（4）d點對應NO₂的物質的量濃度

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）0.8mol?L^-1，理由是

 

．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據圖中的數據計算出平衡時各物質的濃度，再計算平衡常數；根據溫度對平衡的影響分析；
（2）根據圖象及物質的濃度不發(fā)生變化時表示化學反應處于平衡狀態(tài)；
（3）c（NO₂）瞬間增大，比平衡狀態(tài)增加了（1-0.6）×2=0.8mol；
（4）假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol?L^-1，根據Q_c=

c2(NO2)

c(N2O4)

與K的關系判斷．

解答： 解：（1）由題圖可知，平衡時c（NO₂）=0.6mol?L^-1，c（N₂O₄）=0.4mol?L^-1，故該溫度下該反應的平衡常數K=

0．62

0.4

=0.9；已知該反應的△H＞0，升高溫度，反應正向進行，所以平衡常數增大；
故答案為：0.9；增大；
（2）由圖可知，10-25min及30min之后各物質的物質的量濃度不發(fā)生變化，則相應時間段內的點處于化學平衡狀態(tài)，即b、d處于化學平衡狀態(tài)，由圖可知從起點開始首次達到平衡時，NO₂的濃度變化為：0.6mol?L^-1-0.4mol?L^-1，則v（NO₂）=

0.6mol?L-1-0.2mol?L-1

10min

=0.04mol?L^-1?min^-1；
故答案為：b、d；0.04mol?L^-1?min^-1；
（3）利用25min后的物質的濃度變化可知在25min時加入了NO₂，其加入的物質的量=（1.0mol?L^-1-0.6mol?L^-1）×2L=0.8mol；
故答案為：0.8mol NO₂；
（4）假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol?L^-1，則此時Q_c=

c2(NO2)

c(N2O4)

=

0．82

0.5

=1.28＞K=0.9，則平衡要向逆方向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8mol?L^-1；
故答案為：小于；假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol?L^-1，則此時Q_c=1.28＞K=0.9，平衡要逆向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8mol?L^-1．

點評：本題考查化學反應速率及化學平衡圖象，主要涉及反應速率的計算、影響平衡的因素、K的計算及應用等，明確圖象中縱橫坐標及點、線、面的意義是解答本題的關鍵，題目難度中等．