Question

14．在一定温度下，体积为2L的密闭容器中，NO₂和N₂O₄之间发生反应，2NO₂（g）（红色）?N₂O₄（g）（无色）．如图所示．
（1）曲线Y（填X或Y）表示NO₂的物质的量随时间的变化曲线．
（2）若升高温度，则v（正）加快，v（逆）加快．（填“加快”或“减慢”）
（3）若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v（NO₂）=18mol/（L•min），乙中v（N₂O₄）=0.2mol/（L•s），则乙中反应更快．
（4）在0到1min中内用X表示该反应的速率是0.15mol/（L．min），该反应达限度时，Y的转化率为60%，反应开始时与反应达平衡状态的压强之比为14：11．

Answer 1

分析 （1）同一可逆反应同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，根据图知，
1min时，△n（X）=（0.7-0.4）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.4）mol=0.6mol，X、Y的计量数之比=0.3mol：0.6mol=1：2，据此判断二氧化氮代表曲线；
（2）若升高温度，正逆反应速率都加快；
（3）同一化学反应中，用不同物质表示反应速率时，把不同物质转化为同一种物质，数值大的反应速率快，但单位必须相同；
（4）在0到1min中内用X表示该反应的速率=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{1min}$；该反应达限度时，Y的转化率=$\frac{0.6mol}{1.0mol}×100%$，反应开始时与反应达平衡状态的压强之比等于其物质的量之比．

解答 解：（1）同一可逆反应同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，根据图知，
1min时，△n（X）=（0.7-0.4）mol=0.3mol、△n（Y）=（1.0-0.4）mol=0.6mol，X、Y的计量数之比=0.3mol：0.6mol=1：2，二氧化氮的计量数是2，所以二氧化氮代表曲线是Y，故答案为：Y；
（2）若升高温度，增大活化分子百分数，所以正逆反应速率都加快，故答案为：加快；加快；
（3）同一化学反应中，用不同物质表示反应速率时，把不同物质转化为同一种物质，数值大的反应速率快，但单位必须相同，甲中v（NO₂）=18mol/（L•min），乙中v（N₂O₄）=0.2mol/（L•s）、v（NO₂）=2v（N₂O₄）=0.4mol/（L•s）=24mol/（L．min），所以乙的反应速率较快，故答案为：乙；
（4）在0到1min中内用X表示该反应的速率=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{1min}$=0.15mol/（L．min）；该反应达限度时，Y的转化率=$\frac{0.6mol}{1.0mol}×100%$=60%，反应开始时与反应达平衡状态的压强之比等于其物质的量之比，反应前混合气体物质的量是1.4mol，平衡时混合气体物质的量=（0.7+0.4）mol=1.1mol，所以反应前后压强之比=1.4mol：1.1mol=14：11，
故答案为：0.15mol/（L．min）；60%；14：11．

点评 本题考查化学平衡有关计算，侧重考查学生分析计算能力，知道化学反应速率快慢比较方法，但比较时单位必须相同，为易错点．