Question

【題目】在容積為1.0 L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ΔH________0(填“大于”或“小于”)；100℃時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示。在0～60 s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)平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4)以0.0020mol·L－1·s－1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達(dá)到平衡。

①T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判斷理由是____________________。

②列式計(jì)算溫度T時(shí)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)容器的容積縮小到一半，平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)，再次達(dá)到平衡后，NO2的濃度 （填“增大”或“縮小”）。

Answer 1

【答案】(1)大于 0.001 0 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)＝0.120mol·L－1＋0.0020mol·L－1·s－1×10s×2＝0.160mol·L－1

c(N2O4)＝0.040mol·L－1－0.0020mol·L－1·s－1×10s＝0.020mol·L－1

K2＝＝1.28mol·L－1

(3)逆反應(yīng) 增大

【解析】

試題分析：（1）溫度升高，混合氣體的顏色變深，說明升高溫度，平衡向生成二氧化氮的方向移動(dòng)，所以平衡正向移動(dòng)，則正向是吸熱反應(yīng)，ΔH＞0；在0～60s時(shí)段，N2O4的物質(zhì)的量濃度從0.100mol/L減少到0.040mol/L，所以反應(yīng)速率v(N2O4)＝（0.100-0.040）mol/L/60s＝0.001 mol·L－1·s－1；平衡時(shí)c（N2O4）＝0.040mol/L，c（NO2）＝0.120mol/L，所以100℃的平衡常數(shù)K＝ ＝0.36 mol·L－1；

（2）①c(N2O4)以0.002 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，說明平衡正向移動(dòng)，則溫度升高，T＞100℃；因?yàn)檎�反�?yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡才向正向移動(dòng)；

②c(N2O4)以0.002 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達(dá)到平衡，則10s后達(dá)到平衡時(shí)的c(N2O4)＝0.040mol/L-0.0020mol·L－1·s－1×10s＝0.02mol/L，則此時(shí)c（NO2）＝0.120mol/L+2×0.02mol/L＝0.16mol/L，所以T溫度的平衡常數(shù)K＝＝1.28mol·L－1。

（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，則壓強(qiáng)增大，平衡逆向移動(dòng)，因?yàn)樵龃髩簭?qiáng)，平衡向氣體物質(zhì)的量減少的方向移動(dòng)，而逆向是氣體的物質(zhì)的量減少的方向，所以平衡逆向移動(dòng)。