Question

已知NO₂與N₂O₄可相互轉化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）；△H=-24.2kJ/mol，在恒溫下，將一定量NO₂和N₂O₄（g）的混合氣體充入體積為2L的密閉容器中，其中物質的濃度隨時間變化的關系如圖所示．下列推理分析合理的是（　　）

• A、反應進行到10 min時，體系吸收的熱量為9.68 kJ
• B、前10 min內，用v（NO₂）表示的反應速率為0.02 mol/（L?min）
• C、a、b、c、d四點中v_正與v_逆均相等
• D、25 min時，導致平衡移動的原因是升溫

Answer 1

分析：由圖可知10-25min平衡狀態時，bd點所在曲線的濃度增加量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，c點所在曲線的濃度減少量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，bd點所在曲線表示的生成物的濃度變化量是c點所在曲線表示的反應物的濃度變化量的2倍，所以bd點所在曲線表示NO₂濃度隨時間的變化曲線，c點所在曲線表示N₂O₄濃度隨時間的變化曲線；反應時NO₂濃度增大，N₂O₄濃度減小，說明反應逆向進行．
A、根據反應中物質的量之比等于熱量比來計算；
B、由圖象可知，10 min內用NO₂的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，根據v=

△c

△t

計算v（NO₂）；
C、物質的濃度不發生變化時表示化學反應處于平衡狀態；
D、25min時，X的濃度增大，Y的濃度不變，只能是增大X的濃度．

解答：解：由圖可知10-25min平衡狀態時，bd點所在曲線的濃度增加量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，c點所在曲線的濃度減少量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，bd點所在曲線表示的生成物的濃度變化量是c點所在曲線表示的反應物的濃度變化量的2倍，所以bd點所在曲線表示NO₂濃度隨時間的變化曲線，c點所在曲線表示N₂O₄濃度隨時間的變化曲線；反應時NO₂濃度增大，N₂O₄濃度減小，說明反應逆向進行．
A、由圖可知10-25min平衡狀態時，反應消耗的N₂O₄濃度為0.2mol/L，則其物質的量為0.2mol/L×2L=0.4mol，反應逆向進行，要吸收熱量，則反應吸收的熱量為0.4mol×24.2kJ/mol=9.68KJ，故A正確；
B、由圖象可知，10 min內用NO₂的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，故v（NO₂）=

0.4mol/L

10min

=0.04mol/（L?min），故B錯誤；
C、由圖可知，10-25min及35min之后NO₂和N₂O₄的物質的量不發生變化，則相應時間段內的點處于化學平衡狀態，即b、d處于化學平衡狀態，故C錯誤；
D、25min時，X的濃度增大，Y的濃度不變，只能是增大X的濃度，所以曲線發生變化的原因是增加NO₂濃度，故D錯誤；
故選A．

點評：本題考查化學反應速率及化學平衡圖象，注意把握曲線的變化趨勢，正確判斷外界條件對平衡移動的影響，明確圖象中縱橫坐標及點、線、面的意義，難度中等．