Question

已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g) N₂O₄（g)  ΔH＜0。现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入一体积为2 L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图。

（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线_______________表示NO₂浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是______________。

（2）①前10 min内用NO₂表示的化学反应速率v（NO₂)=__________mol·L^-1·min^-1。

②0～15 min ，反应2NO₂（g) N₂O₄（g)的平衡常数K_b=_______________。

③25 min～35 min时，反应2NO₂（g) N₂O₄（g)的平衡常数K_d_____________K_b（填“＞”、“=”或“＜”)。

（3）反应25 min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是_________________（用文字表达)，若要达到使NO₂（g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是_________________。

A．加入催化剂        B．缩小容器体积

C．升高温度        D．加入一定量的N₂O₄

Answer

（1）X b和d

（2）① 0．04 ② 10/9 ③ =

（3）增大NO2的浓度 B、D

【解析】

试题分析：（1）由图可知10-25min平衡状态时，X表示的生成物的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线；根据图像可知， b点和d点的物质的量浓度不再发生变化，所以b和d点是平衡状态；

（2）①前10 min内NO2的浓度由0.2 mol/L变到0.6mol/L，,化学反应速率v（NO2)=0.4/10=0.04 mol·L-1·min-1；②0～15 min ，平衡时NO2的浓度是0.6mol/L，N2O4的浓度是0.4 mol/L，所以反应2NO2（g) N2O4（g)的平衡常数Kb=0.4/0.62=10/9；③平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，平衡常数Kd= Kb；

（3）25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大NO2的浓度；若要达到使NO2（g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态，通过缩小容器体积来增大压强，或者加入反应体系中的一种物质，所以答案选选BD

考点：平衡常数，影响平衡移动的因素