将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为2L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图1所示.请回

2025-03-25 22:47:31
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回答1:

(1)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;v(NO2)=
0.4mol/L
0.2mol/L
=0.04mol?L-1?min-1,故答案为:X,0.04;
(2)A.反应前后气体的化学计量数之和不等,故容器总压强不随时间改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故A正确;
B.密度=
总质量
体积
,总质量不变,体积也不变,故混合气体的密度不随时间变化而改变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故B错误;
C.NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,故混合气体的颜色不随时间变化而改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故C正确;
D.平均分子量=
总质量
总物质的量
,总质量不变,总物质的量在变,故反应混合气平均分子量不再改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故D正确,
故选B.
(3)由(1)可知,反应物为N2O4,生成物为NO2,反应进行到10min时,N2O4的物质的量变化为0.2mol/L×2L=0.4mol,共吸收热量22.76kJ,故反应1molN2O4共吸收热量22.76kJ×2.5=56.9kJ,故该反应热化学方程式为:N2O4(g)?2NO2(g),△H=+56.9kJ/mol;k=
c2(NO2)
c(N2O4)
=
0.6×0.6
0.4
=0.9,
故答案为:N2O4(g)?2NO2(g),△H=+56.9kJ/mol,0.9;
(4)①恒容,充入一定量NO2,相当于增大压强,平衡逆向移动,新平衡后混合气体中NO2的体积分数减小,故W1>W2,故答案为:>;
②30min时,c(NO2)=0.9mol/L,k=
c2(NO2)
c(N2O4)
=
0.9×0.9
c(N2O4)
=0.9,c(N2O4)=0.9mol/L,
20min-30min,N2O4的浓度增加了0.9-0.4=0.5mol/L,故NO2的浓度减少了1mol/L,则20min时,c(NO2)=1+0.6=1.6mol/L,c(N2O4)=0.9mol/L

故答案为: