Question

二氧化氮在加熱條件下能夠分解成一氧化氮和氧氣．該反應進行到50s時，達到平衡，NO₂濃度為0.010mol?L^-1．圖中的曲線表示二氧化氮分解反應在前25s內的反應進程．
（1）請計算前20s內氧氣的平均生成速率；v=

 

．
（2）若反應延續至70s，請在圖中用實線畫出25s至70s的反應進程曲線．
（3）若在反應開始時加入催化劑（其他條件都不變），請在圖上用虛線畫出加入催化劑后的反應進程曲線．（從0s到70s）
（4）寫出該溫度該反應逆反應的平衡常數計算式

 

（只要寫出算式，不用計算到結果）．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：（1）由圖可知，20秒內NO₂的濃度變化為0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L，根據v=

△c

△t

計算v（NO₂），再利用速率之比等于化學計量數之比計算v（O₂）；
（2）該反應進行到45秒時，達到平衡是NO₂濃度約為0.0125mol/L，據此畫出25秒至70秒的反應進程曲線；
（3）若在反應開始時加入催化劑（其他條件都不變），反應速率加快，相同時間內NO₂濃度變化量增大，到達平衡時間縮短，但不影響平衡移動，達到平衡是NO₂濃度約為0.0125mol/L，據此用虛線畫出加催化劑后的反應進程曲線；
（4）化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，據此書寫．

解答： 解：（1）由圖可知，20秒內NO₂的濃度變化為0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L，故v（NO₂）=

0.022mol/L

20s

=0.0011mol/（L?s），對于2NO₂?2NO+O₂，速率之比等于化學計量數之比，所以v（O₂）=

1

2

v（NO₂）=

1

2

×0.0011mol/（L?s）=5.5×10^-4mol/（L?s），故答案為：5.5×10^-4mol/（L?s）；
（2）該反應進行到45秒時，達到平衡是NO₂濃度約為0.0125mol/L，據此用實線畫出25秒至70秒的反應進程曲線為，
故答案為：；

（3）若在反應開始時加入催化劑（其他條件都不變），反應速率加快，相同時間內NO₂濃度變化量增大，到達平衡時間縮短，但不影響平衡移動，達到平衡是NO₂濃度約為0.0125mol/L，據此用虛線畫出加催化劑后的反應進程曲線為，
故答案為：；
（4）化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，對于可逆反應2NO₂?2NO+O₂的平衡常數K=

c2(NO)?c(O2)

c2(NO2)

=

0.0102

0.0302×0.015

，
故答案為：K=

0.0102

0.0302×0.015

．

點評：本題考查化學平衡速率的有關計算、平衡常數、影響反應速率與平衡移動的因素等，難度中等，注意基礎知識的理解掌握．