Question

11．在一定温度下，体积为2L的密闭容器中，NO₂和N₂O₄之间发生反应：2NO₂（g）（红棕色）?N₂O₄g）（无色），如图所示．
（1）曲线X （填“X”或“Y”）表示NO₂的物质的量随时间的变化曲线．
（2）若降低温度，则v（正）减慢，v（逆）减慢．（填“加快”或“减慢”或“不变”）．
（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）=0.3mol/（L•s），乙中v（N₂O₄）=6mol/（L•min），则甲中反应更快．
（4）在0到3min中内N₂O₄的反应速率为0.05mol/（L•min）．
（5）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是（填标号）BCF；
A．v（NO₂）=2v（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．容器内气体原子总数不再发生变化
E．相同时间内消耗n mol的Y的同时生成2n mol的X
F．相同时间内消耗n mol的Y的同时消耗2n mol的X．

Answer 1

分析 （1）根据物质的量的变化量之比等于计量数之比分析；
（2）温度降低，反应速率的减慢；
（3）根据反应速率之比等于化学计量数之比比较；
（4）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率，结合图象计算相关物理量；
（5）根据可逆反应处于平衡状态时，正逆反应速率相等、组成不变等特征判断．

解答 解：（1）由方程式2NO₂ （g） （红棕色）?N₂O₄g）（无色），可知反应中NO₂ 的物质的量变化较大，则X表示NO₂的物质的量随时间的变化曲线；
故答案为：X；
（2）温度降低，正逆反应速率都减慢；
故答案为：减慢；减慢；
（3）（3）分别测得甲中v（NO₂）=0.3mol/（L•s），乙中v（N₂O₄）=6mol/（L•min），v（NO₂）=2v（N₂O₄）=0.6mol•L^-1•min^-1=0.01mol/（L•s），则甲反应较快，
故答案为：甲；
（4）分析图象可知在0到3min中内N₂O₄的物质的量从0.4mol变为0.7mol，则其反应速率v=$\frac{△c}{△t}$=
$\frac{（0.7mol-0.4mol）÷2L}{3min}$=0.05mol/（L•min）；
故答案为；0.05mol/（L•min）；
（5）A．v（NO₂）=2v（N₂O₄），未体现正与逆的关系，故错误；
B．该反应是个体积变化的可逆反应，容器内压强不再发生变化，说明达平衡状态，故正确；
C．X的体积分数不再发生变化，说明达平衡状态，故正确；
D．容器内气体原子总数不再发生变化，根据质量守恒，从反应发生容器中原子总数就不变，所以不能作平衡状态的标志，故错误；
E． 只要反应发生就符合相同时间内消耗n mol的Y的同时生成2n mol的X，所以不一定达平衡状态，故错误；
F．相同时间内消耗n mol的Y对于X就是生成2n mol，同时又消耗2n mol的X，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故正确；
故答案为：BCF．

点评 本题考查了化学平衡状态的判断，转化率的计算，以及速率快慢的比较，较为综合，题目难度中等，注意把握化学反应速率以及化学平衡的基本知识即可解答该题．