Question

【題目】在容積為1.00 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△H___________0（填“大于”“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_____________molL-1s-1，反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為______________。

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

① T __________100℃（填“大于”“小于”），判斷理由是______________________________________；

② 溫度T時反應(yīng)的平衡常數(shù)K2 為 ___________________。

（3）溫度T時反應(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。

Answer 1

【答案】 大于 0.0010 0.36 mol·L－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 1.28 mol·L－1 逆反應(yīng)

【解析】考查勒夏特列原理，以及化學(xué)平衡常數(shù)，（1）升高溫度，混合氣體的顏色變深，說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，根據(jù)勒夏特列原理，正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，即△H>0，填大于；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，v(N2O4)=(0.1－0.04)/60mol/(L·s)=0.0010mol/(L·s)；K=c2(NO2)/c(N2O4)=0.122/0.04=0.36；（2）①c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達(dá)到平衡，說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即此反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即升高溫度，T>100℃；②達(dá)到平衡時，N2O4濃度為(0.04－0.002×10)mol·L－1=0.02mol·L－1，NO2的濃度為(0.12＋0.002×10×2)mol·L－1=0.16mol·L－1，K=c2(NO2)/c(N2O4)=0.162/0.02=1.28；（3）容器減半，假設(shè)平衡不移動，c(N2O4)=0.04mol·L－1，c(NO2)=0.32mol·L－1，Qc=c2(NO2)/c(N2O4)=0.322/0.04=2.56>1.28，說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。