Question

将一定量NO 2 和N 2 O 4 的混合气体通入体积为2 L的恒温密闭容器中，各物质浓度随时间变化的关系如图1所

将一定量NO 2 和N 2 O 4 的混合气体通入体积为2 L的恒温密闭容器中，各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。 请回答：(1)图l中，曲线________(填“X”或“Y”)表示NO 2 浓度随时间的变化情况；前10 min内v(NO 2 )＝________mol/(L·min)。(2)下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是________(填选项字母)。 A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 D．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化 (3)反应进行到10 min时，共吸收热量22.76 kJ，则该反应的热化学方程式为_________________________________；该反应的平衡常数K＝________。(4)反应进行到20 min时，再向容器内充入一定量NO 2, 10 min后达到新的平衡，此时测得c(NO 2 )＝0.9 mol/L。①第一次平衡时混合气体中NO 2 的体积分数为ω 1 ，达到新平衡后混合气体中NO 2 的体积分数为ω 2 ，则ω 1 ________ω 2 (填“>”、“＝”或“<”)；②请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和“Y”)。

Answer 1

(1)X　0.04　(2)B (3)N 2 O 4 (g) 2NO(g)　ΔH＝＋56.9kJ/mol　0.9 (4)①>　② 注：每条曲线包括起点、终点、“X”和“Y”标注等。

(1)相同时间内X与Y的浓度变化量之比为2：1，故X应表示NO 2 。根据v＝ 可知，v(NO 2 )＝ ＝0.04 mol/(L·min)。 (2)对于反应N 2 O 4 (g)??2NO 2 (g)，恒容条件下，压强、颜色、气体的平均相对分子质量( )均为变量，密度( )是定值，故A、C、D均可说明该反应已达平衡，只有B不能说明。 (3)反应进行到10 min时N 2 O 4 消耗0.4 mol，吸收22.76 kJ热量，则反应消耗1 mol N 2 O 4 时，吸收56.9 kJ热量；平衡常数K＝ ＝0.9。 (4)平衡后再向容器内充入一定量NO 2 ，相当于增大平衡体系的压强，促使反应N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g)的平衡左移；温度不变，平衡常数不变，则0.9＝ ，即达到新平衡时c(N 2 O 4 )＝0.9 mol/L。第二次平衡时NO 2 的体积分数ω 2 ＝ ×100%＝50%；第一次平衡时NO 2 的体积分数ω 1 ＝ ×100%＝60%。由此得出ω 1 >ω 2 。