Question

在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应：N2O4（g）??2NO2（g

在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应：N2O4（g）??2NO2（g）△H＞0，反应过程中各物质的物质的量浓度（c）随时间（t）的变化曲线如图所示．（1）该温度下，该反应的平衡常数为______，若温度升高，K值将______（填“增大”、“减小”或“不变”）．（2）a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是______点．从起点开始首次达到平衡时，以NO2表示的反应速率为______．（3）25min时，加入了______（填加入物质的化学式及加入的物质的量），使平衡发生了移动．（4）d点对应NO2的物质的量浓度______（填“大于”、“小于”或“等于”）0.8mol?L-1，理由是______．

Answer 1

（1）由题图可知，平衡时c（NO₂）=0.6mol?L^-1，c（N₂O₄）=0.4mol?L^-1，故该温度下该反应的平衡常数K=

0．62

0.4

=0.9；已知该反应的△H＞0，升高温度，反应正向进行，所以平衡常数增大；
故答案为：0.9；增大；
（2）由图可知，10-25min及30min之后各物质的物质的量浓度不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，由图可知从起点开始首次达到平衡时，NO₂的浓度变化为：0.6mol?L^-1-0.4mol?L^-1，则v（NO₂）=

0.6mol?L?1?0.2mol?L?1

10min

=0.04mol?L^-1?min^-1；
故答案为：b、d；0.04mol?L^-1?min^-1；
（3）利用25min后的物质的浓度变化可知在25min时加入了NO₂，其加入的物质的量=（1.0mol?L^-1-0.6mol?L^-1）×2L=0.8mol；
故答案为：0.8mol NO₂；
（4）假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol?L^-1，则此时Q_c=

c2(NO2)

c(N2O4)

=

0．82

0.5

=1.28＞K=0.9，则平衡要向逆方向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8mol?L^-1；
故答案为：小于；假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol?L^-1，则此时Q_c=1.28＞K=0.9，平衡要逆向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8mol?L^-1．