Question

7．在恒溫恒容條件下，將一定量NO₂和N₂O₄的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，反應過程中各物質的物質的量濃度（c）隨時間（t）的變化曲線如圖所示．
（1）該溫度下，若溫度升高，K值將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）a、b、c、d四個點中，表示化學反應處于平衡狀態(tài)的是b、d點．從起點開始首次達到平衡時，以NO₂表示的反應速率為0.04mol•L^-1•min^-1．
（3）25min時，加入了0.8molNO₂（填加入物質的化學式及加入的物質的量），使平衡發(fā)生了移動．
（4）d點對應NO₂的物質的量濃度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）0.8mol•L^-1，理由是假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，則此時Q_c=1.28＞K=0.9，平衡要逆向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）正反應是吸熱反應，根據溫度對平衡的影響分析；
（2）根據圖象及物質的濃度不發(fā)生變化時表示化學反應處于平衡狀態(tài)；
（3）c（NO₂）瞬間增大，比平衡狀態(tài)增加了（1-0.6）×2=0.8mol；
（4）假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，根據Q_c=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$與K的關系判斷．

解答 解：（1）已知該反應的△H＞0，升高溫度，反應正向進行，所以平衡常數(shù)增大，故答案為：增大；
（2）由圖可知，10-25min及30min之后各物質的物質的量濃度不發(fā)生變化，則相應時間段內的點處于化學平衡狀態(tài)，即b、d處于化學平衡狀態(tài)，由圖可知從起點開始首次達到平衡時，NO₂的濃度變化為：0.6mol•L^-1-0.4mol•L^-1，則v（NO₂）=$\frac{0.6mol•{L}^{-1}-0.2mol•{L}^{-1}}{10min}$=0.04mol•L^-1•min^-1；
故答案為：b、d；0.04mol•L^-1•min^-1；
（3）利用25min后的物質的濃度變化可知在25min時加入了NO₂，其加入的物質的量=（1.0mol•L^-1-0.6mol•L^-1）×2L=0.8mol；
故答案為：0.8mol NO₂；
（4）假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，則此時Q_c=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{0．{8}^{2}}{0.5}$=1.28＞K=0.9，則平衡要向逆方向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8mol•L^-1；
故答案為：小于；假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，則此時Q_c=1.28＞K=0.9，平衡要逆向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8mol•L^-1．

點評 本題考查化學反應速率及化學平衡圖象，主要涉及反應速率的計算、影響平衡的因素、K的計算及應用等，明確圖象中縱橫坐標及點、線、面的意義是解答本題的關鍵，題目難度中等．