Question

9．一定溫度時，往1.0L體積固定的密閉容器中加入NO₂和 N₂O₄各1.0mol，2min時反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g）；達到平衡（如圖所示）

（1）前2min用NO₂表示的反應(yīng)速率為0.3mol•L^-1•min^-1．
（2）此溫度時該可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為3.66．
（3）反應(yīng)進行到4min時改變條件，其濃度變化曲線如圖2所示，則符合該圖象的可能操作有AE．
A．減小容器的體積
B．降低體系的溫度
C．固定容器的體積，充入惰性氣體
D．保持壓強不變，充入相同溫度下已達到平衡的NO₂和 N₂O₄的混合氣體
E．保持體積不變，充入相同溫度下已達到平衡的NO₂和 N₂O₄的混合氣體．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象判斷四氧化二氮的濃度變化，然后結(jié)合反應(yīng)判斷二氧化氮的濃度變化，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算出前2min用NO₂表示的反應(yīng)速率；
（2）結(jié)合平衡圖象利用化學(xué)平衡三段式列式計算出此溫度時該可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)；
（3）根據(jù)圖象曲線變化可知，4min時四氧化二氮和二氧化氮的濃度都瞬間變?yōu)樵�先�?倍，之后二氧化氮濃度減小、四氧化二氮濃度增大，說明在4min時增大了壓強，可以是縮小容器體積，也可以保持體積不變，充入相同溫度下已達到平衡的NO₂和 N₂O₄的混合氣體，據(jù)此進行解答．

解答 解：（1）根據(jù)圖象可知，平衡時N₂O₄的濃度變化為：1.0mol/L-0.7mol/L=0.3mol/L，根據(jù)反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g）可知平衡時生成NO₂的濃度為：0.3mol/L×2=0.6mol/L，則前2min用NO₂表示的反應(yīng)速率為：υ（NO₂）=$\frac{0.6mol/L}{2min}$=0.3mol•L^-1•min^-1，
故答案為：0.3mol•L^-1•min^-1；
（2）N₂O₄（g）?2NO₂（g）
初始（mol/L）  1                  1
轉(zhuǎn)化（mol/L）  0.3               0.6
平衡（mol/L）  0.7               1.6
則此溫度時該可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為：K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{1．{6}^{2}}{0.7}$=3.66，
故答案為：3.66；
（3）結(jié)合圖象可知，4min時NO₂和 N₂O₄的濃度瞬間都增大為原先的2倍，之后NO₂濃度減小、N₂O₄的濃度逐漸增大，說明在4min時增大了壓強，平衡向著逆向移動，可能是縮小容器體積，也可以保持體積不變，充入相同溫度下已達到平衡的NO₂和 N₂O₄的混合氣體，故AE正確，
故答案為：AE．

點評 本題考查了化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，涉及化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)的計算、化學(xué)平衡及其影響，明確化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的概念及表達式為解答關(guān)鍵，注意掌握三段式在化學(xué)平衡計算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計算能力．