Question

【題目】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2 L的密閉容器中發生反應：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，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的是_____點。

(3)25 min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”）0.8 mol/L，理由是_____________________。

Answer 1

【答案】增大 b、d 0.8 mol NO2 小于 假設平衡時NO2的濃度為0.8 mol/L，則此時Qc=1.28>K=0.9，平衡要逆向移動，使NO2的濃度降低，所以平衡時NO2的濃度小于0.8 mol/L。

【解析】

(1)根據反應熱，結合溫度對化學平衡移動的影響分析；

(2)根據圖象及物質的濃度不發生變化時表示化學反應處于平衡狀態；

(3)c(NO2)瞬間增大，比平衡狀態物質的量增加了(1-0.6)mol/L×2 L=0.8 mol；

(4)假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8 mol/L，根據Qc=與K的關系判斷。

(1)由N2O4(g)2NO2(g) △H>0可知該反應的正反應為吸熱反應，升高溫度，化學平衡向吸熱的正反應正向移動，所以化學平衡常數K增大；

(2)由圖可知，10~25 min及30 min之后各物質的物質的量濃度不發生變化，則相應時間段內的點處于化學平衡狀態，即b、d處于化學平衡狀態，故合理選項是bd；

(3)利用25min后的物質的濃度變化可知在25 min時加入了NO2，其加入的物質的量=(1.0 mol/L-0.6 mol/L)×2L=0.8 mol；

(4)由圖象可知在該溫度下，當反應處于平衡狀態時，c(NO2)=0.6 mol/L，c(N2O4)=0.4mol/L，所以該穩定性的化學平衡常數K==0.9，假設加入NO2氣體，反應達到平衡時二氧化氮的濃度為0.8 mol/L，則此時Qc===1.28>K=0.9，則平衡要向逆反應方向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8 mol/L。