Question

13．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的混合氣體通入一體積為2L的恒溫密閉玻璃容器中，反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖．

（1）圖中共有兩條曲線X和Y，其中曲線X表示NO₂濃度隨時(shí)間的變化；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)的點(diǎn)是bd．
（2）前10min內(nèi)用NO₂表示的化學(xué)反應(yīng)速率v（NO₂）=0.04mol•L^-1•min^-1．
（3）反應(yīng)25min時(shí)，若只改變了某一個(gè)條件，使曲線發(fā)生如上圖所示的變化，該條件可能是增大NO₂的濃度（用文字表達(dá)），若要達(dá)到使NO₂（g）的百分含量與d點(diǎn)相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，在25min時(shí)還可以采取的措施是BD．
A．加入催化劑        B．縮小容器體積        C．升高溫度       D．加入一定量的N₂O₄．

Answer 1

分析 （1）由2NO₂（g）?N₂O₄（g），可知△c（NO₂）=2△c（N₂O₄），結(jié)合圖象中物質(zhì)濃度的變化量判斷；
可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度不發(fā)生變化；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（NO₂）；
（3）由圖可知，25 min時(shí)X的濃度突然增大，Y濃度不變，應(yīng)是增大X的濃度，等效為增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，到達(dá)新平衡時(shí)二氧化氮的含量減�。�
A．使用催化劑不影響平衡移動(dòng)；
B．縮小體積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，二氧化氮含量減��；
C．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)；
D．加入一定量的N₂O₄，等效為增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)．

解答 解：（1）由圖可知0-10min內(nèi)，X的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y的濃度變化量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，由2NO₂（g）?N₂O₄（g），可知△c（NO₂）=2△c（N₂O₄），所以X表示NO₂濃度隨時(shí)間的變化曲線，Y表示N₂O₄濃度隨時(shí)間的變化曲線；
由圖可知，10-25min及30min之后X、Y的物質(zhì)的量不發(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)，故b、d處于化學(xué)平衡狀態(tài)，
故答案為：X；bd；
（2）X表示NO₂濃度隨時(shí)間的變化曲線，由圖可知，前10min內(nèi)，NO₂的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，所以υ（NO₂）=$\frac{0.4mol/L}{10min}$=0.04mol•L^-1•min^-1，
故答案為：0.04；
（3）由圖可知，25 min時(shí)X的濃度突然增大，Y濃度不變，應(yīng)是增大X的濃度，等效為增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，到達(dá)新平衡時(shí)二氧化氮的含量減小，即d點(diǎn)二氧化氮含量小于10-25min平衡階段二氧化氮的含量．
A．使用催化劑不影響平衡移動(dòng)，二氧化氮含量不變，故A錯(cuò)誤；
B．縮小體積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，二氧化氮含量減小，故B正確；
C．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，二氧化氮含量增大，故C錯(cuò)誤；
D．加入一定量的N₂O₄，等效為增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，二氧化氮含量減小，故D正確，
故答案為：增大NO₂的濃度；BD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡圖象等，（3）為易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生容易認(rèn)為d點(diǎn)二氧化氮濃度大，則二氧化氮含量高，難度中等．