Question

8．已知NO₂和N₂O₄可以相互轉(zhuǎn)化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．現(xiàn)將一定量NO₂和N₂O₄的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)物濃度隨時間變化關(guān)系如下圖所示．X與Y兩條曲線中，Y表示N₂O₄濃度隨時間的變化
（1）前10min內(nèi)用NO₂表示反應(yīng)的平均速率v （NO₂）=0.04mol/（L•min）；
上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.1．
（2）下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是AB
A．體系的顏色不再改變                 B．混合氣體的壓強不再改變
C．混合氣體的密度不再改變             D．2v （NO₂）=v（N₂O₄）
（3）反應(yīng)進行到15min時，曲線發(fā)生變化的原因是增大容器體積．
（4）若要使上述反應(yīng)的平衡常數(shù)增大，可采取的措施是C
A．加入催化劑                        B．縮小容器容積
C．降低溫度                          D．再加入一定量的NO₂．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知達到10min時X的物質(zhì)的量濃度變化為0.2，Y變化為0.1．則X為NO₂，Y為N₂O₄，發(fā)生N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，結(jié)合平衡濃度計算；
（2）達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，含量不變；
（3）反應(yīng)進行至15min時，反應(yīng)物和生成物濃度都減少，說明容器體積增大
（4）化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)．

解答 解：（1）根據(jù)圖象中物質(zhì)濃度變化知，反應(yīng)物是四氧化二氮、生成物是二氧化氮，v（NO₂）=$\frac{0.6mol/L-0.2mol/L}{10min}$=0.04mol/（L•min），
由圖象可知達到10min時X的物質(zhì)的量濃度變化為0.2，Y變化為0.1．則X為NO₂，Y為N₂O₄，發(fā)生N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，
平衡時c（NO₂）=0.8mol/L，c（N₂O₄）=0.6mol/L，平衡常數(shù)K=$\frac{0．{8}^{2}}{0.6}$=1.1，
故答案為：0.04；1.1；
（2）A．體系的顏色不再改變，說明濃度不變，可說明達到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．反應(yīng)前后體積不等，混合氣體的壓強不再改變，可說明達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．因體積、質(zhì)量不變，則混合氣體的密度不再改變不能說明達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；            
D．2v （NO₂）=v（N₂O₄），不能說明正逆反應(yīng)速率相等，故D錯誤．
故答案為：A B；
（3）反應(yīng)進行至15min時，反應(yīng)物和生成物濃度都減少，說明容器體積增大，故答案為：增大容器體積；
（4）化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以要改變平衡常數(shù)自由改變溫度，故答案為：C．

點評 本題考查了化學平衡的有關(guān)計算，為高考常見題型，側(cè)重考查學生的分析、計算能力，會根據(jù)化學平衡常數(shù)進行有關(guān)計算，注意反應(yīng)方向的判斷，根據(jù)濃度變化量確定反應(yīng)方向，為易錯點．