Question

【題目】在容積為1.00L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”或“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______mol·L-1·s-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0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，經10s又達到平衡。

a: T______100℃ （填“大于”或“小于”) ，判斷理是_______

b：計算溫度T時反應的平衡常數K2（要求寫出計算過程）__________。

（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，判斷理由是__________

Answer 1

【答案】 大于 0.001 0.36 大于 反應正方向吸熱，反應向吸熱方向進行，故溫度升高 平衡時c(NO2)=0.120mol·L-1+0.0020mol·L-1·s-1×10s×2=0.16mol·L-1，c(N2O4)=0.040mol·L-1-0.0020mol·L-1·s-1×10s=0.020mol·L-1，K2=(0.16mol/L)2/0.020mol/L=1.3mol/L 逆反應 對氣體分子數增大的反應，增大壓強平衡向逆反應方向移動

【解析】試題（1）隨溫度升高，混合氣體的顏色變深，所以平衡正向移動，焓變大于0；v(N2O4)=(0.1－0.04)÷60="0.0010" molL-1s-1；平衡常數K1為0.36 mol·L-1；（2）a：改變反應溫度為T，c(N2O4)降低，平衡正向移動，所以改變條件為升溫；T大于100℃；改變反應溫度為T，c(N2O4)以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低，經10s又達到平衡，所以c(N2O4)=0.04－0.002×10="0.02" mol·L-1；c(NO2)=（0.1－0.02）×2="0.16" mol·L-1；K2=" (0.16" mol·L-1)2/(0.020 mol·L-1) ="1.3" mol·L-1；（3）對氣體分子數增大的反應，增大壓強平衡向逆反應方向移動，溫度T時反應達平衡后，將反應容器的容積減少一半，壓強增大，所以平衡向逆反應方向移動。