Question

【題目】在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發生反應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）反應的△H___________0（填“大于”“小于”）；100℃時，體系中各物質濃度隨時間變化如上圖所示。在0~60s時段，反應速率v(N2O4)為_____________molL-1s-1，反應的平衡常數K1為______________。

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

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

② 溫度T時反應的平衡常數K2 為 ___________________。

（3）溫度T時反應達平衡后，將反應容器的容積減少一半，平衡向______________（填“正反應”或“逆反應”）方向移動。

Answer 1

【答案】 大于 0.0010 0.36 mol·L－1 大于 反應正方向吸熱，反應向吸熱方向進行，故溫度升高 1.28 mol·L－1 逆反應

【解析】考查勒夏特列原理，以及化學平衡常數，（1）升高溫度，混合氣體的顏色變深，說明反應向正反應方向進行，根據勒夏特列原理，正反應方向是吸熱反應，即△H>0，填大于；根據化學反應速率的數學表達式，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10 s又達到平衡，說明反應向正反應方向進行，即此反應的正反應是吸熱反應，即升高溫度，T>100℃；②達到平衡時，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，說明反應向逆反應方向進行。