Question

9．已知NO₂和N₂O₄可以相互轉(zhuǎn)化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．在恒溫條件下將一定量NO₂和N₂O₄的混合氣體通入一容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖．下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A． 圖中的兩條曲線(xiàn)，X表示NO₂濃度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)
• B． 前10 min內(nèi)用v（N₂O₄）=0.02 mol/（L•min）
• C． 25 min時(shí)，NO₂轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂O₄的反應(yīng)速率增大，其原    因是將密閉容器的體積縮小為1L
• D． 該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù) K=1.11 L/mol

Answer 1

分析 由圖可知10-25min平衡狀態(tài)時(shí)，X表示的生成物的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的濃度變化量是Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量的2倍，所以X表示NO₂濃度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)，Y表示N₂O₄濃度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)．
A、計(jì)算X、Y的濃度變化量，利用濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，確定表示NO₂濃度變化曲線(xiàn)；
B、由圖象可知，10 min內(nèi)用四氧化二氮的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（N₂O₄）；
C、25min時(shí)，X的濃度增大，Y的濃度不變，只能是增大X的濃度；
D、K與溫度有關(guān)，根據(jù)圖象求出平衡時(shí)的濃度，再根據(jù)K的表達(dá)式求出K．

解答 解：由圖可知10-25min平衡狀態(tài)時(shí)，X表示的生成物的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的濃度變化量是Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量的2倍，所以X表示NO₂濃度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)，Y表示N₂O₄濃度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)．
A、由上述分析可知，X表示NO₂濃度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)，Y表示N₂O₄濃度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)，故A正確；
B、由圖象可知，10 min內(nèi)用N₂O₄的濃度變化量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，故v（N₂O₄）=$\frac{0.2mol/L}{10min}$=0.02 mol/（L•min），故B正確；
C、25min時(shí)，X的濃度增大，Y的濃度不變，只能是增大X的濃度，所以曲線(xiàn)發(fā)生變化的原因是增加NO₂濃度，故C錯(cuò)誤；
D、反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g），0～10min，v（NO₂）=0.6mol•L^-1，v（N₂O₄）=0.4mol•L^-1，K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{c^2（N{O}_{2}）}$=$\frac{0.4}{0.6^2}$=$\frac{10}{9}$=1.11L/mol，溫度不變，k不變，故D正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡圖象，注意把握曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)，正確判斷外界條件對(duì)平衡移動(dòng)的影響，明確圖象中縱橫坐標(biāo)及點(diǎn)、線(xiàn)、面的意義，難度中等．