Question

7．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2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，反應(yīng)過(guò)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值將增大（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b、d點(diǎn)．從起點(diǎn)開(kāi)始首次達(dá)到平衡時(shí)，以NO₂表示的反應(yīng)速率為0.04mol•L^-1•min^-1．
（3）25min時(shí)，加入了0.8molNO₂（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)的量濃度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）0.8mol•L^-1，理由是假設(shè)平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，則此時(shí)Q_c=1.28＞K=0.9，平衡要逆向移動(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0.8mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響分析；
（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)增加了（1-0.6）×2=0.8mol；
（4）假設(shè)平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，根據(jù)Q_c=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$與K的關(guān)系判斷．

解答 解：（1）已知該反應(yīng)的△H＞0，升高溫度，反應(yīng)正向進(jìn)行，所以平衡常數(shù)增大，故答案為：增大；
（2）由圖可知，10-25min及30min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)，由圖可知從起點(diǎn)開(kāi)始首次達(dá)到平衡時(shí)，NO₂的濃度變化為：0.6mol•L^-1-0.4mol•L^-1，則v（NO₂）=$\frac{0.6mol•{L}^{-1}-0.2mol•{L}^{-1}}{10min}$=0.04mol•L^-1•min^-1；
故答案為：b、d；0.04mol•L^-1•min^-1；
（3）利用25min后的物質(zhì)的濃度變化可知在25min時(shí)加入了NO₂，其加入的物質(zhì)的量=（1.0mol•L^-1-0.6mol•L^-1）×2L=0.8mol；
故答案為：0.8mol NO₂；
（4）假設(shè)平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，則此時(shí)Q_c=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{0．{8}^{2}}{0.5}$=1.28＞K=0.9，則平衡要向逆方向移動(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0.8mol•L^-1；
故答案為：小于；假設(shè)平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，則此時(shí)Q_c=1.28＞K=0.9，平衡要逆向移動(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0.8mol•L^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡圖象，主要涉及反應(yīng)速率的計(jì)算、影響平衡的因素、K的計(jì)算及應(yīng)用等，明確圖象中縱橫坐標(biāo)及點(diǎn)、線、面的意義是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．