Question

14．一定温度下，在体积为0.5L的恒容密闭容器中，NO₂和N₂O₄之间发生反应：2NO₂ （g）（红棕色）?N₂O₄ （g）（无色），反应过程中各物质的物质的量与时间的关系如图所示．
（1）曲线Y（填“X”或“Y”）表示N₂O₄的物质的量随时间的变化曲线．
（2）在0～3min内，用NO₂表示的反应速率为0.4mol/（L•min）．
（3）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是ab（填字母）．
a．容器内压强不再发生变化
b．NO₂的体积分数不再发生变化
c．容器内原子总数不再发生变化
d．相同时间内消耗nmolN₂O₄的同时生成2nmol NO₂
（4）反应达到平衡后，若降低温度，则v（正）减小，v（逆）减小．（填“增大”“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）可根据3min内物质的量的变化判断，物质的量的变化量之比等于计量数之比；
（2）Y为NO₂的变化曲线，在0～3min内变化0.6mol；
（3）达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、含量不变；
（4）降低温度，正逆反应速率都减小．

解答 解：（1）由方程式N₂O₄（g）?2NO₂ （g），可知反应中NO₂ 的物质的量变化较大，则Y表示NO₂的物质的量随时间的变化曲线，故答案为：Y；
（2）Y为NO₂的变化曲线，在0～3min内变化0.6mol，则v=$\frac{\frac{0.6mol}{0.5L}}{3min}$=0.4 mol/（L•min），故答案为：0.4 mol/（L•min）；
（3）a．反应前后体积变化，容器内压强不再发生变化，可说明达到平衡状态，故a正确；
b．NO₂的体积分数不再发生变化，可说明达到平衡状态，故b正确；
c．无论是否达到平衡状态，容器内原子总数都不发生变化，故c错误；
d．无论是否达到平衡状态，相同时间内消耗nmolN₂O₄的同时生成2nmol NO₂，不能说明达到平衡状态，故d错误
故答案为：ab；
（4）降低温度，正逆反应速率都减小，故答案为：减小；减小．

点评 本题考查较为综合，涉及化学平衡的图象以及平衡状态的判断，侧重考查学生的分析能力，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．