Question

9．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．下列说法不正确的是（　　）

• A． 图中的两条曲线，X表示NO₂浓度随时间的变化曲线
• B． 前10 min内用v（N₂O₄）=0.02 mol/（L•min）
• C． 25 min时，NO₂转变为N₂O₄的反应速率增大，其原    因是将密闭容器的体积缩小为1L
• D． 该温度下反应的平衡常数 K=1.11 L/mol

Answer 1

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、由图象可知，10 min内用四氧化二氮的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（N₂O₄）；
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、K与温度有关，根据图象求出平衡时的浓度，再根据K的表达式求出K．

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、由图象可知，10 min内用N₂O₄的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，故v（N₂O₄）=$\frac{0.2mol/L}{10min}$=0.02 mol/（L•min），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、反应2NO₂（g）?N₂O₄（g），0～10min，v（NO₂）=0.6mol•L^-1，v（N₂O₄）=0.4mol•L^-1，K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{c^2（N{O}_{2}）}$=$\frac{0.4}{0.6^2}$=$\frac{10}{9}$=1.11L/mol，温度不变，k不变，故D正确．
故选C．

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．