Question

（13分）在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。

回答下列問題：

（1）反應(yīng)的△H 0（填“大于”“小于”）；100℃時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示。在0~60s時(shí)段，反應(yīng)速率v(N2O4)為 mol?L-1?s-1反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為 。

（2）100℃時(shí)達(dá)到平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4)以0.0020 mol?L-1?s-1的平均速率降低，經(jīng)10s又達(dá)到平衡。

①T 100℃（填“大于”“小于”），判斷理由是 。

②列式計(jì)算溫度T是反應(yīng)的平衡常數(shù)K2

（3）溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后，將反應(yīng)容器的容積減少一半，平衡向 （填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動，判斷理由是 。

 

Answer 1

（1）大于 0.001 0.36 mol·L—1。

（2）①大于；反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，故溫度升高

②平衡時(shí)，c（NO2）=0.120 mol·L—1+0.002 mol·L—1·s—1×10s×2=0.160mol·L—1

c（N2O4）=0.040 mol·L—1—0.002 mol·L—1·s—1×10s=0.02 mol·L—1

K2= （0.160mol·L—1）2/0.020mol·L—1=1.3mol·L—1

（3）逆反應(yīng) 對氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題意知，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深，二氧化氮的濃度增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動；當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，故△H大于0。根據(jù)題給圖像知，0——60s時(shí)段，N2O4的物質(zhì)的量濃度變化為0.060 mol·L—1，根據(jù)公式v=△c/△t計(jì)算，v (N2O4)=0.001 mol·L—1·s—1；分析題給圖像知，二氧化氮的平衡濃度為0.120 mol·L—1，四氧化二氮的平衡濃度為0.040 mol·L—1，K1= [NO2 ]2/[N2O4]=0.36 mol·L—1。（2）①根據(jù)題意知，改變反應(yīng)溫度為T后，c(N2O4)以0.0020 mol?L-1?s-1的平均速率降低，即平衡向正反應(yīng)方向移動，又反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，故為溫度升高，T大于1000C，答案為：大于；反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，故溫度升高；②根據(jù)題意知，平衡時(shí)，c（NO2）=0.120 mol·L—1+0.002 mol·L—1·s—1×10s×2=0.160mol·L—1，c（N2O4）=0.040 mol·L—1—0.002 mol·L—1·s—1×10s=0.02 mol·L—1，K2= （0.160mol·L—1）2/0.020mol·L—1=1.3mol·L—1。（3）溫度為T時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡，將反應(yīng)容器的體積減小一半，即增大壓強(qiáng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體物質(zhì)平衡向氣體物質(zhì)系數(shù)減小的方向移動，即向逆反應(yīng)方向移動，答案為：逆反應(yīng) 對氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動。

考點(diǎn)：考查與化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡相關(guān)的圖像，化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的計(jì)算及反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的影響因素。