Question

11．在一定溫度下，體積為2L的密閉容器中，NO₂和N₂O₄之間發生反應：2NO₂（g）（紅棕色）?N₂O₄g）（無色），如圖所示．
（1）曲線X （填“X”或“Y”）表示NO₂的物質的量隨時間的變化曲線．
（2）若降低溫度，則v（正）減慢，v（逆）減慢．（填“加快”或“減慢”或“不變”）．
（3）若上述反應在甲、乙兩個相同容器內同時進行，分別測得甲中v（NO₂）=0.3mol/（L•s），乙中v（N₂O₄）=6mol/（L•min），則甲中反應更快．
（4）在0到3min中內N₂O₄的反應速率為0.05mol/（L•min）．
（5）下列敘述能說明該反應已達到化學平衡狀態的是（填標號）BCF；
A．v（NO₂）=2v（N₂O₄）
B．容器內壓強不再發生變化
C．X的體積分數不再發生變化
D．容器內氣體原子總數不再發生變化
E．相同時間內消耗n mol的Y的同時生成2n mol的X
F．相同時間內消耗n mol的Y的同時消耗2n mol的X．

Answer 1

分析 （1）根據物質的量的變化量之比等于計量數之比分析；
（2）溫度降低，反應速率的減慢；
（3）根據反應速率之比等于化學計量數之比比較；
（4）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算反應速率，結合圖象計算相關物理量；
（5）根據可逆反應處于平衡狀態時，正逆反應速率相等、組成不變等特征判斷．

解答 解：（1）由方程式2NO₂ （g） （紅棕色）?N₂O₄g）（無色），可知反應中NO₂ 的物質的量變化較大，則X表示NO₂的物質的量隨時間的變化曲線；
故答案為：X；
（2）溫度降低，正逆反應速率都減慢；
故答案為：減慢；減慢；
（3）（3）分別測得甲中v（NO₂）=0.3mol/（L•s），乙中v（N₂O₄）=6mol/（L•min），v（NO₂）=2v（N₂O₄）=0.6mol•L^-1•min^-1=0.01mol/（L•s），則甲反應較快，
故答案為：甲；
（4）分析圖象可知在0到3min中內N₂O₄的物質的量從0.4mol變為0.7mol，則其反應速率v=$\frac{△c}{△t}$=
$\frac{（0.7mol-0.4mol）÷2L}{3min}$=0.05mol/（L•min）；
故答案為；0.05mol/（L•min）；
（5）A．v（NO₂）=2v（N₂O₄），未體現正與逆的關系，故錯誤；
B．該反應是個體積變化的可逆反應，容器內壓強不再發生變化，說明達平衡狀態，故正確；
C．X的體積分數不再發生變化，說明達平衡狀態，故正確；
D．容器內氣體原子總數不再發生變化，根據質量守恒，從反應發生容器中原子總數就不變，所以不能作平衡狀態的標志，故錯誤；
E． 只要反應發生就符合相同時間內消耗n mol的Y的同時生成2n mol的X，所以不一定達平衡狀態，故錯誤；
F．相同時間內消耗n mol的Y對于X就是生成2n mol，同時又消耗2n mol的X，說明正逆反應速率相等，達平衡狀態，故正確；
故答案為：BCF．

點評 本題考查了化學平衡狀態的判斷，轉化率的計算，以及速率快慢的比較，較為綜合，題目難度中等，注意把握化學反應速率以及化學平衡的基本知識即可解答該題．