Question

【题目】一定温度下，向体积为2L的密闭容器中通入NO2 (气体）和N2O4 (无色气体），二者之间可相互转化，反应过程中各物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。回答下列问题：

(1)0~3min内用N2O4表示的平均反应速率为___________。

(2)若升高温度，则v(正）__________(填“加快”“减慢”或“不变”，下同），v(逆）___________。

(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得：甲中v(NO2)=0.2mol·L-1·s-1，乙中v(N2O4)=9mol·L-1·min-1，则_________(填“甲”或“乙”）中反应更快。

(4)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是（_____）

A v(NO2)=2 v(N2O4)

B 容器内压强不再发生变化

C X的体积分数不再发生变化

D 容器内气体的原子总数不再发生变化

E 相同时间内消耗n mol Y的同时生成2n mol X

F 相同时间内消耗n mol Y的同时消耗2n mol X

Answer 1

【答案】0.05mol·L-1·min-1 加快 加快 乙 BCF

【解析】

（1）由图象可知，0~3min内X所代表的物质的物质的量减少了0.6mol，Y所代表的物质的物质的量增加了0.3mol，二者的物质的量变化量之比为2:1，故X表示NO2，Y表示N2O4，化学方程式为2NO2N2O4。0~3min内，=0.05mol·L-1·min-1，故答案为：0.05mol·L-1·min-1。

（2）温度升高，正、逆反应速率都加快，故答案为：加快，加快。

（3）甲中v(NO2)=0.2mol·L-1·s-1，乙中v(N2O4)=0.15mol·L-1·s-1，即乙中v(NO2)=2v(N2O4)=0.3mol·L-1·s-1，则乙中反应更快，故答案为：乙。

（4）A.v(NO2)=2v(N2O4)，未体现正反应速率与逆反应速率的关系，不能说明该反应已达到化学平衡状态，故A错误；

B.反应2NO2N2O4为气体体积减小的反应，容器内压强不再发生变化，说明反应达到化学平衡状态，故B正确；

C.X(NO2)的体积分数不再发生变化，说明各组分浓度不再变化，则反应达到化学平衡状态，故C正确；

D.容器内气体的原子总数始终不变，不能说明该反应已达到化学平衡状态，故D错误；

E.无论反应是否达到化学平衡状态，相同时间内消耗n molY(N2O4)的同时一定会生成2nmolX(NO2)，故E错误；

F.相同时间内消耗n molY(N2O4)的同时消耗2nmolX(NO2)，说明正、逆反应速率相等，则说明该反应已达到化学平衡状态，故F正确。

故答案为：BCF。