Question

一定溫度下，在容積為1L的密閉容器內(nèi)放入2mol N₂O₄和8mol NO₂，發(fā)生如下反應(yīng)：2NO₂（紅棕色）?N₂O₄（無色）（△H＜0），反應(yīng)中NO₂、N₂O₄的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖，按下列要求作答：
（1）在該溫度下，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為：

c(N2O4)

c2(NO2)

（2）若t₁=10s，t₂=20s，計(jì)算從t₁至t₂時(shí)以N₂O₄表示的反應(yīng)速率：

0.2

mol?L^-1?s^-1
（3）圖中t₁、t₂、t₃哪一個(gè)時(shí)刻表示反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡？答：

t₃

（4）t₁時(shí)，正反應(yīng)速率

＞

（填“＞”、“＜”或“=”）逆反應(yīng)速率
（5）維持容器的溫度不變，若縮小容器的體積，則平衡向

正反應(yīng)方向

 移動(dòng) （填“正反應(yīng)方向”、“逆反應(yīng)方向”或“不移動(dòng)”）
（6）維持容器的體積不變，升高溫度，達(dá)到新平衡時(shí)體系的顏色

變深

（填“變深”、“變淺”或“不變”）

Answer 1

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
（2）由圖可知，從t₁至t₂時(shí)N₂O₄的物質(zhì)的量變化量為4mol-2mol=2mol，根據(jù)v=

△n V

△t

計(jì)算v（N₂O₄）；
（3）到達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，據(jù)此結(jié)合圖象判斷；
（4）t₁時(shí)刻后，NO₂濃度降低，N₂O₄濃度增大，未到達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行；
（5）維持容器的溫度不變，縮小容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡向體積減小的方向移動(dòng)；
（6）維持容器的體積不變，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，據(jù)此判斷．

解答：解：（1）可逆反應(yīng)2NO₂?N₂O₄的平衡常數(shù)表達(dá)式k=

c(N2O4)

c2(NO2)

，故答案為：

c(N2O4)

c2(NO2)

；
（2）由圖可知，從t₁至t₂時(shí)N₂O₄的物質(zhì)的量變化量為4mol-2mol=2mol，故v（N₂O₄）=

2mol 1L

20s-10s

=0.2mol/（L?s），
故答案為：0.2；
（3）到達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，由圖象可知，t₃時(shí)刻處于平衡狀態(tài)，故答案為：t₃；
（4）t₁時(shí)刻后，NO₂濃度降低，N₂O₄濃度增大，未到達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，
故答案為：＞；
（5）維持容器的溫度不變，縮小容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡向體積減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，
故答案為：正反應(yīng)方向；
（6）維持容器的體積不變，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，NO₂濃度增大，混合氣體顏色變深，故答案為：變深．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡的影響因素等，難度不大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．