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) ΔH，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。

回答下列問題：

（1）反應的ΔH_____0(填“＞”或“＜”)；100℃時，體系中各物質濃度隨時間變化如圖所示。在0~60 s時段，平均反應速率v(NO2)為________molL-1s-1，反應的平衡常數K為（數值）__________。

（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。則T__________100℃(填“大于”或“小于”)。

（3）利用圖(a)和(b)中的信息，按圖(b)裝置(連通的A、B瓶中已充有NO2氣體)進行實驗。可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的_________(填“深”或“淺”)，其原因是__________________ 。

Answer 1

【答案】> 0.0020或2.0×10-3 0.36或0.36 mol·L-1 大于 深 N2O4(無色) 2NO2(紅棕色) ΔH>0，是吸熱反應，而雙氧水的分解反應是放熱反應。當右邊雙氧水分解時，放出的熱量會使B瓶升溫，從而使瓶中反應朝正反應方向移動，即向生成NO2移動，故B瓶顏色更深

【解析】

根據化學反應速率的計算及化學平衡的移動原理分析。

(1)隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深，化學平衡向正反應方向移動，即反應向吸熱方向移動，故△H＞0；0～60s時段，N2O4濃度變化為：0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，v（N2O4）=0.06mol/L÷60s==0.0010molL-1s-1，根據化學反應速率之比等于化學計量數之比，故v(NO2)=2 v（N2O4）=0.0020molL-1s-1；K=c2(NO2)/c(N2O4)==(0.12mol/L)2/0.04mol/L=

0.36mol/L，故答案為：0.0020， 0.36mol/L；

(2)N2O4的濃度降低，平衡向正反應方向移動，由于正反應方向吸熱，T＞100℃，故答案為：大于；

(3)由于N2O4(無色) 2NO2(紅棕色) △H﹥0，是吸熱反應，而雙氧水的分解反應是放熱反應。當右邊雙氧水分解時，放出的熱量會使B瓶升溫，從而使瓶中反應朝正反應方向移動，即向生成NO2移動，故B瓶顏色更深。