Question

已知：2NO₂(g)N₂O₄(g)；△H＜0。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，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖⑴所示。請(qǐng)回答：

（1）a點(diǎn)時(shí)，v_(正)    v_（逆）（填“＜”、“＞”或“=”），X線、Y線中代表N₂O₄的是   ；
（2）反應(yīng)在第10 min達(dá)到平衡，則前10 min內(nèi)用NＯ₂表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NＯ₂)=         mol·L^-1·min^-1。該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=           (可用分?jǐn)?shù)表示)；
（3）在第25分鐘，進(jìn)行的操作是                 ； 
（4）a、b、c、d四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，NO₂物質(zhì)的量濃度由小到大的順序是            ，再次平衡時(shí)的d點(diǎn)NO₂的體積分?jǐn)?shù)比b點(diǎn)時(shí)        （填“大”、“小”或“相等”）；
（5）假如在第35分鐘從容器中移去0.4mol N₂O₄，并加入適當(dāng)催化劑使反應(yīng)在第40分鐘達(dá)到平衡，請(qǐng)?jiān)趫D⑴中畫出從第35分鐘以后兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時(shí)間t的變化關(guān)系，并標(biāo)注所畫線條對(duì)應(yīng)的物質(zhì)。

Answer 1

（1）＜ （1分） Y線；（1分）（2）0.04（2分）   10/9(或1.1)（2分）；（3）充入0.8mol NO₂；（2分）（4）a＜b＜d＜c （2分） �。�2分）
（5）（2分）

解析試題分析：（1）由圖可知10-25min平衡狀態(tài)時(shí)，X表示的生成物的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的濃度變化量是Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量的2倍，所以X表示NO₂濃度隨時(shí)間的變化曲線，Y表示N₂O₄濃度隨時(shí)間的變化曲線；（2）平衡常數(shù)指達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，根據(jù)圖讀出平衡時(shí)各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；（3）25min時(shí)，c（NO₂）瞬間增大，比平衡狀態(tài)增加了（1-0.6）×2=0.8mol 增大c（NO₂），平衡向生成N₂O₄方向移動(dòng)（4）從a到b，c（NO₂）增大，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別是增大c（NO₂）后未達(dá)到平衡的點(diǎn)和平衡時(shí)的點(diǎn)，所以c點(diǎn)c（NO₂）大于d點(diǎn)，二氧化氮濃度越大顏色越深，故顏色由深到淺的順序是cdba；由圖可知，10-25min及35min之后X、Y的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，則相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的點(diǎn)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，d點(diǎn)NO₂的體積分?jǐn)?shù)比b點(diǎn)時(shí)小，（5）如圖。
考點(diǎn)：本題考查平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)、平衡影響因素、化學(xué)平衡圖象等，難度中等，圖象問題解題步驟：（1）
看懂圖象：①看面（即弄清縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義）；②看線（即弄清線的走向和變化趨勢(shì)）；③看點(diǎn)（即弄清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)的意義）；④看是否要作輔助線（如等溫線、等壓線）；⑤看定量圖          
象中有關(guān)量的多少．（2）聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律．