Question

6．在恒溫恒容條件下，將一定量NO₂和N₂O₄的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應：N₂O₄ （g）?2NO₂ （g）△H＞0，反應過程中各物質的物質的量濃度c隨時間t的變化關系如圖所示．
（1）該溫度時，該反應的平衡常數(shù)為0.9．
（2）a、b、c、d四個點中，化學反應處于平衡狀態(tài)的是b、d點．
（3）25min時，增加了0.8molmolNO₂（填物質的化學式）使平衡發(fā)生了移動．
（4）d點對應NO₂的物質的量濃度＜（填“＞”、“＜”或“=”）0.8mol•L^-1，理由是NO₂的物質的量濃度為0.8mol•L^-1時，Q=1.28，大于K，反應應繼續(xù)向左進行，進一步降低NO₂的物質的量濃度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出平衡時各物質的濃度，再計算平衡常數(shù)；
（2）根據(jù)圖象及物質的濃度不發(fā)生變化時表示化學反應處于平衡狀態(tài)；
（3）c（NO₂）瞬間增大，比平衡狀態(tài)增加了（1-0.6）×2=0.8mol；
（4）假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，根據(jù)Q_c=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$與K的關系判斷．

解答 解：（1）由題圖可知，平衡時c（NO₂）=0.6mol•L^-1，c（N₂O₄）=0.4mol•L^-1，故該溫度下該反應的平衡常數(shù)K=$\frac{0．{6}^{2}}{0.4}$=0.9，
故答案為：0.9；
（2）由圖可知，10-25min及30min之后各物質的物質的量濃度不發(fā)生變化，則相應時間段內的點處于化學平衡狀態(tài)，即b、d處于化學平衡狀態(tài)，
故答案為：b、d；
（3）利用25min后的物質的濃度變化可知在25min時加入了NO₂，其加入的物質的量=（1.0mol•L^-1-0.6mol•L^-1）×2L=0.8mol；
故答案為：0.8mol； NO₂；
（4）假設平衡時二氧化氮的濃度為0.8mol•L^-1，則此時Q_c=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{0．{8}^{2}}{0.5}$=1.28＞K=0.9，則平衡要向逆方向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8mol•L^-1；
故答案為：＜；NO₂的物質的量濃度為0.8 mol•L^-1時，Q=1.28，大于K，反應應繼續(xù)向左進行，進一步降低NO₂的物質的量濃度．

點評 本題考查化學反應速率及化學平衡圖象，主要涉及反應速率的計算、影響平衡的因素、K的計算及應用等，明確圖象中縱橫坐標及點、線、面的意義是解答本題的關鍵，題目難度中等．