Question

6．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(yīng)：N₂O₄ （g）?2NO₂ （g）△H＞0，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時間t的變化關(guān)系如圖所示．
（1）該溫度時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.9．
（2）a、b、c、d四個點(diǎn)中，化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是b、d點(diǎn)．
（3）25min時，增加了0.8molmolNO₂（填物質(zhì)的化學(xué)式）使平衡發(fā)生了移動．
（4）d點(diǎn)對應(yīng)NO₂的物質(zhì)的量濃度＜（填“＞”、“＜”或“=”）0.8mol•L^-1，理由是NO₂的物質(zhì)的量濃度為0.8mol•L^-1時，Q=1.28，大于K，反應(yīng)應(yīng)繼續(xù)向左進(jìn)行，進(jìn)一步降低NO₂的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出平衡時各物質(zhì)的濃度，再計算平衡常數(shù)；
（2）根據(jù)圖象及物質(zhì)的濃度不發(fā)生變化時表示化學(xué)反應(yīng)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(shè)平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，根據(jù)Q_c=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$與K的關(guān)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(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{0．{6}^{2}}{0.4}$=0.9，
故答案為：0.9；
（2）由圖可知，10-25min及30min之后各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不發(fā)生變化，則相應(yīng)時間段內(nèi)的點(diǎn)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，即b、d處于化學(xué)平衡狀態(tài)，
故答案為：b、d；
（3）利用25min后的物質(zhì)的濃度變化可知在25min時加入了NO₂，其加入的物質(zhì)的量=（1.0mol•L^-1-0.6mol•L^-1）×2L=0.8mol；
故答案為：0.8mol； NO₂；
（4）假設(shè)平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，則此時Q_c=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{0．{8}^{2}}{0.5}$=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：＜；NO₂的物質(zhì)的量濃度為0.8 mol•L^-1時，Q=1.28，大于K，反應(yīng)應(yīng)繼續(xù)向左進(jìn)行，進(jìn)一步降低NO₂的物質(zhì)的量濃度．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡圖象，主要涉及反應(yīng)速率的計算、影響平衡的因素、K的計算及應(yīng)用等，明確圖象中縱橫坐標(biāo)及點(diǎn)、線、面的意義是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．