Question

【題目】將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1 L的恒溫密閉容器中，各物質(zhì)濃度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。

(1)計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝____。反應(yīng)進行到20 min時，再向容器內(nèi)充入一定量NO2,10 min后達到新的平衡，此時測得c(NO2)＝0.9 mol·L－1。

(2)第一次平衡時混合氣體中NO2的體積分數(shù)為w1，達到新平衡后混合氣體中NO2的體積分數(shù)為w2，則w1___w2(填“>”、“＝”或“<”)。

(3)請在下圖中畫出20 min后各物質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線___ (曲線上必須標出“X”和“Y”)。

Answer 1

【答案】0.9 >

【解析】

由圖1可知，X、Y的濃度變化量之比為2：1，則X為NO2、Y為N2O4，發(fā)生反應(yīng)：N2O4（g）2NO2（g）．

（1）平衡時c（NO2）=0.6mol·L－1、c（N2O4）=0.4mol·L－1，代入K=計算；

（2）恒溫恒容下，再充入一定量NO2，等效為增大壓強，平衡逆向移動；

（3）20min時瞬間c（NO2）增大，c（N2O4）不變，而后平衡向逆反應(yīng)方向移動，c（NO2）減小，c（N2O4）增大，10min后達到新的平衡，此時測得c（NO2）=0.9mol·L－1，根據(jù)平衡常數(shù)計算平衡時c（N2O4），據(jù)此作圖。

（1）平衡時c（NO2）=0.6mol·L－1、c（N2O4）=0.4mol·L－1，代入K===0.9；

（2）恒溫恒容下，再充入一定量NO2，等效為增大壓強，平衡逆向移動，新平衡后混合氣體中NO2的體積分數(shù)減小，故W1＞W2；

（3）20min時瞬間c（NO2）增大，c（N2O4）不變，而后平衡向逆反應(yīng)方向移動，c（NO2）減小，c（N2O4）增大，10min后達到新的平衡，此時測得c（NO2）=0.9mol·L－1，由于K===0.9，則平衡時c（N2O4）=mol·L－1=0.9mol·L－1，而X為NO2、Y為N2O4，20min后各物質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線為：。