Question

【題目】（1）對于反應(yīng)：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，在其他條件相同時，分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(p1、p2)下溫度變化的曲線如圖:

①比較p1、p2的大小關(guān)系：________。

②隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是________(“增大”或“減小”)。

（2）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ΔH______0(填“大于”或“小于”)；100℃時，體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如上圖所示。在0～60s時段，反應(yīng)速率v(N2O4)為__________________；平衡時混合氣體中NO2的體積分數(shù)為_______。

②100℃時達平衡后，向容器中迅速充入含0.08mol的NO2和0.08mol N2O4 的混合氣體，此時速率關(guān)系v(正)____v（逆）。（填“大于”，“等于”，或“小于”）

③100℃時達平衡后，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)10s又達到平衡。

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

b.列式計算溫度T時反應(yīng)的平衡常數(shù)K2（寫計算過程）：______

Answer 1

【答案】p2>p1 減小 大于 0.0010 mol·L－1·s－1 75% 大于 大于 反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進行，故溫度升高 1.28

【解析】

（1）①已知2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)是正方向體積減小的反應(yīng)，根據(jù)壓強對平衡的影響分析；
②根據(jù)圖象判斷該反應(yīng)正方向是放熱還是吸熱，再判斷K隨溫度的變化；

（2）①隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，據(jù)此判斷；根據(jù)v＝計算速率；求平衡時混合氣體中NO2的體積分數(shù)可利用三段式；
②計算濃度商Qc，再和平衡常數(shù)K比較，根據(jù)大小關(guān)系判斷平衡移動方向，從而比較正逆反應(yīng)速率的相對大小；

③N2O4的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動，由于正反應(yīng)方向吸熱，T＞100℃；計算平衡常數(shù)可利用三段式。

（1）①已知2NO（g）+O2（g）2NO2（g）是正方向體積減小的反應(yīng)，增大壓強平衡正移，則NO的轉(zhuǎn)化率會增大，由圖可知p2時NO的轉(zhuǎn)化率大，則p2時壓強大，即p2>p1，

故答案為：p2>p1；
②由圖象可知，隨著溫度的升高，NO的轉(zhuǎn)化率減小，說明升高溫度平衡逆移，則該反應(yīng)正方向是放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡常數(shù)K減小，

故答案為：減��；

（2）①由題意及圖示知，在1.00 L的容器中，通入0.100 mol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，說明反應(yīng)向生成NO2的方向移動，即向正反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即ΔH>0；

由圖示知60s時該反應(yīng)達到平衡，消耗N2O4為0.100 mol·L－1－0.040 mol·L－1＝0.060 mol·L－1，根據(jù)v＝可知：v(N2O4)＝＝0.0010 mol·L－1·s－1；

求平衡時混合氣體中NO2的體積分數(shù)可利用三段式：

　　　　　　 　N2O4(g)2NO2(g)

起始量/(mol·L－1) 0.100 0

轉(zhuǎn)化量/(mol·L－1) 0.060 0.120

平衡量/(mol·L－1) 0.040 0.120

平衡時NO2的體積分數(shù)=100%=75%，

故答案為：大于；0.0010 mol·L－1·s－1 ；75%；

②溫度T時反應(yīng)達平衡后，向容器中，迅速充入含0.08mol的NO2和0.08mol N2O4的混合氣體，容器體積為1L，則此時濃度商Qc==0.33<K==0.36，反應(yīng)向正反應(yīng)進行，則斷v（正）>v（逆），

故答案為：大于；

③100 ℃時達平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4)降低，說明平衡N2O4(g)2NO2(g)

向正反應(yīng)方向移動，根據(jù)勒夏特列原理，溫度升高，向吸熱反應(yīng)方向移動，即向正反應(yīng)方向移動，故T>100 ℃；由c(N2O4)以0.0020 mol·L－1·s－1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達到平衡，可知此時消耗N2O4為：0.0020 mol·L－1·s－1×10 s＝0.020 mol·L－1，

由三段式：

　　　　　　　　N2O4(g)2NO2(g)

起始量/(mol·L－1) 0.040 0.120

轉(zhuǎn)化量/(mol·L－1) 0.020 0.040

平衡量/(mol·L－1) 0.020 0.160

K2＝＝＝1.28。

故答案為：大于；反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進行，故溫度升高；1.28。