Question

8．已知NO₂和N₂O₄可以相互轉化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．現將一定量NO₂和N₂O₄的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中發生上述反應，反應物濃度隨時間變化關系如下圖所示．X與Y兩條曲線中，Y表示N₂O₄濃度隨時間的變化
（1）前10min內用NO₂表示反應的平均速率v （NO₂）=0.04mol/（L•min）；
上述反應的平衡常數K=1.1．
（2）下列能說明反應達到平衡狀態的是AB
A．體系的顏色不再改變                 B．混合氣體的壓強不再改變
C．混合氣體的密度不再改變             D．2v （NO₂）=v（N₂O₄）
（3）反應進行到15min時，曲線發生變化的原因是增大容器體積．
（4）若要使上述反應的平衡常數增大，可采取的措施是C
A．加入催化劑                        B．縮小容器容積
C．降低溫度                          D．再加入一定量的NO₂．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知達到10min時X的物質的量濃度變化為0.2，Y變化為0.1．則X為NO₂，Y為N₂O₄，發生N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，結合平衡濃度計算；
（2）達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，含量不變；
（3）反應進行至15min時，反應物和生成物濃度都減少，說明容器體積增大
（4）化學平衡常數只與溫度有關．

解答 解：（1）根據圖象中物質濃度變化知，反應物是四氧化二氮、生成物是二氧化氮，v（NO₂）=$\frac{0.6mol/L-0.2mol/L}{10min}$=0.04mol/（L•min），
由圖象可知達到10min時X的物質的量濃度變化為0.2，Y變化為0.1．則X為NO₂，Y為N₂O₄，發生N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，
平衡時c（NO₂）=0.8mol/L，c（N₂O₄）=0.6mol/L，平衡常數K=$\frac{0．{8}^{2}}{0.6}$=1.1，
故答案為：0.04；1.1；
（2）A．體系的顏色不再改變，說明濃度不變，可說明達到平衡狀態，故A正確；
B．反應前后體積不等，混合氣體的壓強不再改變，可說明達到平衡狀態，故B正確；
C．因體積、質量不變，則混合氣體的密度不再改變不能說明達到平衡狀態，故C錯誤；            
D．2v （NO₂）=v（N₂O₄），不能說明正逆反應速率相等，故D錯誤．
故答案為：A B；
（3）反應進行至15min時，反應物和生成物濃度都減少，說明容器體積增大，故答案為：增大容器體積；
（4）化學平衡常數只與溫度有關，所以要改變平衡常數自由改變溫度，故答案為：C．

點評 本題考查了化學平衡的有關計算，為高考常見題型，側重考查學生的分析、計算能力，會根據化學平衡常數進行有關計算，注意反應方向的判斷，根據濃度變化量確定反應方向，為易錯點．