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(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(shí)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(gè)點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是_____點(diǎn)。

(3)25 min時(shí)，加入了___________填加入物質(zhì)的化學(xué)式及加入的物質(zhì)的量），使平衡發(fā)生了移動(dòng)。

(4)d點(diǎn)對(duì)應(yīng)NO2的物質(zhì)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(shè)平衡時(shí)NO2的濃度為0.8 mol/L，則此時(shí)Qc=1.28>K=0.9，平衡要逆向移動(dòng)，使NO2的濃度降低，所以平衡時(shí)NO2的濃度小于0.8 mol/L。

【解析】

(1)根據(jù)反應(yīng)熱，結(jié)合溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響分析；

(2)根據(jù)圖象及物質(zhì)的濃度不發(fā)生變化時(shí)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)物質(zhì)的量增加了(1-0.6)mol/L×2 L=0.8 mol；

(4)假設(shè)平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8 mol/L，根據(jù)Qc=與K的關(guān)系判斷。

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

(2)由圖可知，10~25 min及30 min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(shí)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)，故合理選項(xiàng)是bd；

(3)利用25min后的物質(zhì)的濃度變化可知在25 min時(shí)加入了NO2，其加入的物質(zhì)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(dāng)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，c(NO2)=0.6 mol/L，c(N2O4)=0.4mol/L，所以該穩(wěn)定性的化學(xué)平衡常數(shù)K==0.9，假設(shè)加入NO2氣體，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8 mol/L，則此時(shí)Qc===1.28>K=0.9，則平衡要向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時(shí)二氧化氮的濃度小于0.8 mol/L。