Question

【題目】已知NO2與N2O4可相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，在恒溫下，將一定量NO2和N2O4(g)的混合氣體充入體積為2 L的密閉容器中，其中物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示。下列推理分析不合理的是(　　 )

A. 前10 min內(nèi)，用v(NO2)表示的反應(yīng)速率為0.04 mol·L-1·min-1

B. 反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí)，體系放出的熱量為9.68 kJ

C. a點(diǎn)正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率

D. 25 min時(shí)，正反應(yīng)速率增大

Answer 1

【答案】B

【解析】由圖可知10-25min為平衡狀態(tài)，b點(diǎn)所在曲線的濃度增加量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，a點(diǎn)所在曲線的濃度減少量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，b點(diǎn)所在曲線表示的生成物的濃度變化量是a點(diǎn)所在曲線表示的反應(yīng)物的濃度變化量的2倍，所以b點(diǎn)所在曲線表示NO2濃度隨時(shí)間的變化曲線，a點(diǎn)所在曲線表示N2O4濃度隨時(shí)間的變化曲線；反應(yīng)時(shí)NO2濃度增大，N2O4濃度減小，說明反應(yīng)逆向進(jìn)行。

A、由圖象可知，10 min內(nèi)NO2的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，故v（NO2）==0.04mol/（Lmin），故A正確；

B、由圖可知10-25min為平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)消耗的N2O4濃度為0.2mol/L，則其物質(zhì)的量為0.2mol/L×2L=0.4mol，反應(yīng)逆向進(jìn)行，要吸收熱量，則反應(yīng)吸收的熱量為：0.4mol×24.2kJ/mol=9.68 kJ，即體系吸收的熱量是9.68 kJ而不是放出的熱量為9.68 kJ，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)圖像可知，該反應(yīng)在10min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，結(jié)合上述分析可知，10min之前NO2濃度增大，N2O4濃度減小，說明反應(yīng)逆向進(jìn)行，所以a點(diǎn)正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率，故C正確；

D、根據(jù)圖像可知，25min時(shí)的變化是增加了NO2的濃度，所以正反應(yīng)速率增大，故D正確；

所以此題答案選B。