题目内容
【题目】已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g) N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定
量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如图所示,回答下列问题:
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是________。
(2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=________mol/(L·min);反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是________。
(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25 min时还可以采取的措施是________。
A.加入催化剂 B.缩小容器体积
C.升高温度 D.加入一定量的N2O4
【答案】(1)X b和d
(2)0.04 加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2)
(3)BD
【解析】(1)曲线X在0~10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol/L,而曲线Y在0~10 min达到平衡时变化了0.2 mol/L,所以可得X曲线为NO2的浓度变化曲线;达到平衡时浓度不再随时间而发生变化,所以b、d点均表示反应已达到平衡状态;(2)NO2在0~10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol/L,所以用NO2表示的反应速率为0.04 mol/(L·min);而在25 min时,NO2的浓度由0.6 mol/L突变为1.0 mol/L,而N2O4的浓度在25 min时没有发生改变,所以可得此时改变的条件是向容器中加入了0.4 mol NO2。(3)加入NO2后平衡正向移动,所以若要达到与最后相同的化学平衡状态,还可通过增大压强,使平衡也同样正向移动;或者采取降低温度的方法,使平衡正向移动;也可以向容器中充入一定量N2O4,因为这样相当于增大容器中气体的压强,使得NO2的转化率提高,即达到与最后的平衡相同的平衡状态。