已知NO2与N2O4可相互转化:2NO2(g)⇌N2O4(g);△H=-24.2kJ/mol,在恒温下,将一定量NO2和

已知NO2与N2O4可相互转化:2NO2(g)⇌N2O4(g);△H=-24.2kJ/mol,在恒温下,将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入体积为2L的密闭容器中,其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示.下列推理分析合理的是(  )
A.反应进行到10 min时,体系吸收的热量为9.68 kJ
B.前10 min内,用v(NO2)表示的反应速率为0.02 mol/(L•min)
C.a、b、c、d四点中v与v均相等
D.25 min时,导致平衡移动的原因是升温
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shadowgallery 春芽

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解题思路:由图可知10-25min平衡状态时,bd点所在曲线的浓度增加量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,c点所在曲线的浓度减少量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,bd点所在曲线表示的生成物的浓度变化量是c点所在曲线表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以bd点所在曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线,c点所在曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线;反应时NO2浓度增大,N2O4浓度减小,说明反应逆向进行.
A、根据反应中物质的量之比等于热量比来计算;
B、由图象可知,10 min内用NO2的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,根据v=[△c/△t]计算v(NO2);
C、物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态;
D、25min时,X的浓度增大,Y的浓度不变,只能是增大X的浓度.

由图可知10-25min平衡状态时,bd点所在曲线的浓度增加量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,c点所在曲线的浓度减少量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,bd点所在曲线表示的生成物的浓度变化量是c点所在曲线表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以bd点所在曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线,c点所在曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线;反应时NO2浓度增大,N2O4浓度减小,说明反应逆向进行.
A、由图可知10-25min平衡状态时,反应消耗的N2O4浓度为0.2mol/L,则其物质的量为0.2mol/L×2L=0.4mol,反应逆向进行,要吸收热量,则反应吸收的热量为0.4mol×24.2kJ/mol=9.68KJ,故A正确;
B、由图象可知,10 min内用NO2的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,故v(NO2)=[0.4mol/L/10min]=0.04mol/(L•min),故B错误;
C、由图可知,10-25min及35min之后NO2和N2O4的物质的量不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,即b、d处于化学平衡状态,故C错误;
D、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D错误;
故选A.

点评:
本题考点: 物质的量或浓度随时间的变化曲线.

考点点评: 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.

1年前

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