Question

【題目】在容積為0.4L的容器中,通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，升高溫度，混合氣體的顏色變深。回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的△H_______0(填“>”或“<”下同)。

(2)100℃時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

在0～60s時(shí)段，反應(yīng)速率v(N2O4)為__________；反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為_________。反應(yīng)達(dá)平衡后，再向容器中充入0.4molN2O4。平衡向_________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)，再次達(dá)到平衡時(shí)，N2O4的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比_________(填“變大”“變小”或“不變”)。

(3)100℃，相同容器中充入2.4molNO2與0.8molN2O4,則反應(yīng)達(dá)平衡之前v正_____v逆。

Answer 1

【答案】 > 0.3mol/(L·min)或0.005mol/(L·s) 1.8mol/L 正反應(yīng) 變小 <

【解析】（1）根據(jù)溫度對(duì)平衡狀態(tài)的影響分析；

（2）根據(jù)反應(yīng)速率v=△c/△t計(jì)算；利用化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)；根據(jù)外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響結(jié)合反應(yīng)方程式判斷；

（3）根據(jù)濃度熵與平衡常數(shù)的關(guān)系判斷。

（1）若升高溫度，混合氣體的顏色變深，NO2濃度增大，N2O4的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因此正反應(yīng)方向吸熱，則△H＞0；

（2）0～60s時(shí)段內(nèi)，N2O4濃度變化為：0.50mol/L-0.20mol/L=0.30mol/L，則v（N2O4）=0.30mol/L÷60s=0.005mol/(L·s)；根據(jù)圖像可知平衡時(shí)NO2濃度是0.6mol/L，N2O4濃度是0.2mol/L，所以反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝；由于反應(yīng)物和生成物均只有一種，因此反應(yīng)達(dá)平衡后，再向容器中充入0.4molN2O4，相當(dāng)于是增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以再次達(dá)到平衡時(shí)，N2O4的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比變小。

（3）100℃，相同容器中充入2.4molNO2與0.8molN2O4，則此時(shí)濃度熵是＞1.8，因此反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則反應(yīng)達(dá)平衡之前v正＜v逆。