Question

15．取5等份（各1mol）NO₂，分别加入温度不同的2L恒容密闭容器中，发生反应：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．反应10s时，分别测定体系中NO₂的百分含量（NO₂%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图，据图分析，下列说法正确的是（　　）

• A． 10s内，图中a点对应的N₂O₄反应速率为0.01mol•L^-1•s^-1
• B． 图中b、d两点对应的NO₂速率相等
• C． c点前后平衡移动的方向相反
• D． e点对应的容器中气体颜色最深

Answer 1

分析 A．a点NO₂的百分含量75%，结合化学三行计算列式计算，反应速率V=$\frac{△c}{△t}$；
B．bd点反应温度不同，反应速率不同；
C．c点前二氧化氮含量减小，反应正向进行，c点随温度升高，二氧化氮含量增大，说明平衡逆向进行；
D．e点二氧化氮浓度不是最大，最大点为a点．

解答 解：A．a点NO₂的百分含量75%，设二氧化氮消耗物质的量为x，
                 2NO₂（g）?N₂O₄（g）
起始量（mol）  1          0
变化量（mol）  x          0.5x
10s末（mol） 1-x         0.5x
$\frac{1-x}{1-x+0.5x}$=75%
x=0.4mol
二氧化氮反应速率=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{10s}$=0.02mol/L•s，速率之比等于化学方程式计量数之比，N₂O₄反应速率为0.01mol•L^-1•s^-1，故A正确；
B．bd点二氧化氮含量相同，但反应温度不同，反应速率不同，故B错误；
C．c点前二氧化氮含量减小，反应正向进行，c点随温度升高，二氧化氮含量增大，说明平衡逆向进行，c点前未达到平衡状态，故C错误；
D．二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮气体为无色气体，浓度越大颜色越深，所以a点对应的容器中气体颜色最深，故D错误；
故选A．

点评 本题考查了图象变化分析，化学反应速率、化学平衡的计算和影响因素分析，主要是反应特征和化学平衡移动原理的理解应用，题目难度中等．