题目内容
【题目】（1）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2NO2(g)
N2O4(g)ΔH＜0。反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示。
①0～10min的平均反应速率：v((NO2)=___________mol·L－1·min－1。
②a、b、c、d四个点中，表示化学反应速率v(正)＞v(逆)的点是___________。
③上述反应反应进行到25min时，继续向容器内充入一定量NO2，重新达到平衡后，混合气体中NO2的体积分数将___________(填“增大”“不变”或“减小”)。该反应的平衡常数K=___________(计算结果保留1位小数)。
（2）一定温度下恒容容器中，反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)，在碘蒸气存在时能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：
第一步I2(g)2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g)(快反应)
实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5（k为速率常数）。下列表述正确的是___________(填标号)。
a．N2O分解反应中，k(含碘)>k(无碘）b．第一步对总反应速率起决定作用
c．第二步活化能比第三步大d．I2浓度与N2O分解速率无关
（3）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O5(g)完全分解）：
t/min | 0 | 40 | 80 | 160 | 260 | 1300 | 1700 | ∞ |
p/kPa | 36.0 | 40.5 | 42.6 | 45.9 | 49.2 | 61.2 | 62.3 | 64.0 |
①25℃时2NO2(g)N2O4(g)反应的平衡常数Kp=___________kPa－1。
②t=200min时，测得体系中p(N2O4)=6.5kPa，则此时的N2O5转化率为___________。(计算结果保留1位小数)
【答案】0.04 c 减小 1.1 ac 0.065 31.9%
【解析】
反应速率计算时，要注意题中给出的是浓度的变化值还是物质的量的变化值；当正逆反应速率相等时，表示反应处于平衡状态，反之，则反应在建立平衡的过程中；对于一个由多步反应实现的总包反应而言，其中决定总包反应快慢的是慢反应步骤，也称之为速率控制步骤；N2O5的分解是完全进行的反应，而N2O4的转化是可逆的反应；在处理与气体有关的反应时，要注意对公式
的灵活运用。
(1)①由图可知，0至10min，浓度上升的为NO2，其浓度变化0.4mol/L，所以平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1；
②由图可知，b点和d点，反应达到了平衡状态，所以正逆反应速率相等；a点处于非平衡状态，但NO2浓度在上升，所以处于逆向建立平衡的过程中，正反应速率更小；c点处于非平衡状态，并且NO2浓度下降，所以c点满足正反应速率大于逆反应速率；
③由反应方程式可知，继续通入一定量的NO2会使体系内压强增大，平衡正向移动，因此NO2的体积分数会减小；由图中提供的数据计算：
；
(2)A．通过分析可知，I2可视作N2O分解的催化剂，A项正确；
B．第一步和第三步反应为快速反应，对整个反应的速率无影响；第二步是慢速反应，对整个反应的速率起决定作用，B项错误；
C．活化能越大，则反应速率越慢，所以第二步反应的活化能比第三步大，C项正确；
D．由含碘时，N2O的分解速率方程可知，I2的浓度会影响分解速率，D项错误；
答案选AC；
(3)①若只发生N2O5的分解反应，由公式可知，最终总压为
，其中
，
；由于要发生NO2的二聚反应，列三段式：
，由于最终容器内总压为64kPa，即：
，所以x=52kPa，所以
；
②由①中计算的平衡常数可知，此时
，那么NO2未发生二聚反应前分压为23kPa，进一步的，反应消耗掉的N2O5的分压为11.5kPa，所以转化率：
。
