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精英家教网已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0．在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图．下列说法正确的是（　　）
A、图中的两条曲线，X是表示NO2浓度随时间的变化曲线B、a、b、c、d四个点中，只有b、d点的化学反应处于平衡状态C、25 min时，导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1LD、前10 min内用v（NO2）表示的化学反应速率为0.06 mol/（L?min）
分析：由图可知10-25min平衡状态时，X表示的生成物的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线．
A、计算X、Y的浓度变化量，利用浓度变化量之比等于化学计量数之比，确定表示NO2浓度变化曲线；
B、物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态；
C、25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度；
D、由图象可知，10 min内用NO2的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，根据v=
△c
△t
计算v（NO2）．
解答：解：由图可知10-25min平衡状态时，X表示的生成物的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线．
A、由上述分析可知，X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线，故A正确；
B、由图可知，10-25min及30min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，故B正确；
C、25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度，所以曲线发生变化的原因是增加NO2浓度，故C错误；
D、由图象可知，10 min内用NO2的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，故v（NO2）=
0.4mol/L
10min
=0.04mol/（L?min），故D错误；
故选AB．
点评：本题考查化学反应速率及化学平衡图象，注意把握曲线的变化趋势，正确判断外界条件对平衡移动的影响，明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义，难度中等．
练习册系列答案
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已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0．现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一定体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示．
（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线
X
X
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
bd
bd
．下列不能说明该反应已达到平衡状态的是
B
B
．
A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变
B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变
C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变
D．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变
（2）①前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=
0.04
0.04
mol/（L?min）．
②0～15min，反应2NO2（g）?N2O4（g）的平衡常数K（b）=
10
9
10
9
．
（3）反应25min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是
增大NO2的浓度
增大NO2的浓度
（用文字表达）；其平衡常数K（d）
=
=
K（b）（填“＞”“=”或“＜”）．
（4）若要达到使NO2（g）的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是
B、D
B、D
．
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．
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择．化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求．如图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

（1）该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是：
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3

（2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：
K=
c(H2)c(CO)
c(H2O)
它所对应的化学反应为：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）

（3）已知在一定温度下，
C（s）+CO2（g）?2CO（g）平衡常数K1；
CO（g）+H2O（g ）?H2（g）+CO2（g）平衡常数K2；
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）  平衡常数K3；
则K1、K2、K3之间的关系是：
K3=K1×K2
K3=K1×K2
．
（4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题．已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
该反应的正反应方向是
放热
放热
反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：
75%
75%
．
（5）从图1看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．已知NO2和N2O4的结构式分别是和．实验测得N-N键键能为167kJ?mol-1，NO2中氮氧键的键能为466kJ?mol-1，N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ?mol-1．请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
．对反应N2O4（g）?2NO2（g），在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是
D
D
．
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（6）0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后，溶液中所有分子和离子（ 除水和氨分子外）等微粒从大到小的顺序是
c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
．
（7）以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
．
（2009?宿迁二模）已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0．在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图．下列说法正确的是（　　）
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1L的恒温密闭容器中，反应物的浓度随时间变化的关系曲线如图所示．请回答下列问题：
（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线
X
X
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
bd
bd
．
（2）前10min内用NO2 表示的化学反应速率v（NO2 ）=
0.04
0.04
mol/（L?min）-1；反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是
加入0.4molNO2
加入0.4molNO2
．
（3）若要达到与最后的平衡状态相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是
BD
BD
（填序号）
①加入催化剂  ②缩小容器体积  ③升高温度    ④加入一定量的N2O4．

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