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____________________________。

（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】（1）> 0.0020或2.0×10-3 0.36或0.36 mol·L-1

（2）大于

（3）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】本題考查化學平衡，包括圖象、影響因素、平衡常數、化學反應速率的計算等。

（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△H＞0；0～60 s時段，NO2濃度變化為0.12 mol/L，v(NO2)= molL-1s-1=0.0020 molL-1s-1；K= ==0.36。

（2）c(N2O4) 以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低，說明向正向移動，溫度升高，T大于100℃。

（3）由圖(a)可知過氧化氫的分解是放熱反應，使圖(b)的B瓶溫度升高，平衡正向移動，氣體顏色變深。