Question

如右图，一定温度下，分别往容积均为 5L 的甲（恒压容器）、乙（恒容容器）中加入 0.5mol无色的N₂O₄气体，立即出现红棕色。当反应进行到 2s时，测得乙容器中N₂O₄的浓度为 0.09mol·L^-1。经过 60s，乙容器中的反应达到平衡。（反应过程中两个容器的温度均保持恒定）

（1）容器中气体出现红棕色的原因（用化学方程式表示）是：                        。（2）前 2s内乙容器中以N₂O₄的浓度变化表示的反应速率为        。

（3）达到平衡时，甲容器中反应所需的时间    60s（填“大于”、“小于”或“等于”，以下同）；容器内N₂O₄的浓度甲    乙；反应过程中吸收的能量甲    乙。

Answer

（1）N2O42NO2（2）0.005mol·L-1·s-1（3）大于；小于；大于

【解析】试题分析：（1）加入N2O4以后会出现一个平衡移动N2O42NO2，N2O4是无色的，但是NO2是红棕色的，所以会出现红棕色。（2）已知乙容器中2s后N2O4的浓度为 0.09mol·L-1，根据可计算出2s后剩余N2O4的物质的量为 0.45mol，反应开始时N2O4的物质的量为 0.5mol，则物质的量变化了0.05mol，根据。（3）甲所需要的时间大于乙，因为甲是压强不变，N2O42NO2，甲的压强不变，所以体积变大，所以甲中N2O4的浓度是变小的，反应速率变小，所以大于60s。但是乙中N2O4只是消耗，所以变化幅度小。单位体积内的N2O4的浓度会变小，N2O4浓度甲小。因为浓度变小了，所以反应程度小了，所以甲吸收的能量也小。

考点：影响化学反应速率的因素