Question

（10分）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄（g）2NO₂（g）  △H，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：

（1）反应的△H       0（填“＞”或“＜”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，平均反应速率v（NO₂）为          mol·L^-1·s^-1，反应的平衡常数K为            。

（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c（N₂O₄） 以0.0020 mol·L^-1·s^-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。则T        100℃（填“大于”或“小于”）。

（3）利用图（a）和（b）中的信息，按图（b）装置（连通的A、B瓶中已充有NO₂气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是_____________。

 

Answer

（10分）（1）> （2分，答“大于”得0分）

0.0020 或 2.0×10－3 （2分，无有效数字得1分）

0.36 或 0.36 mol·L－1（2分，单位不作要求，无单位或错写单位均给2分）

（2）大于 （1分，答“>”不得分）

（3）深（1分）；

原因是N2O4（无色） 2NO2（红棕色） △H﹥0，是吸热反应，而双氧水的分解反应是放热反应。当右边双氧水分解时，放出的热量会使B瓶升温，从而使瓶中反应朝正反应方向移动，即向生成NO2移动，故B瓶颜色更深。（2分，其他合理答案也给分）

【解析】

试题分析：（1）随温度的升高，混合气体的颜色变深，化学平衡向正反应方向移动，即△H＞0；0～60s时段，N2O4浓度变化为：0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，v（N2O4）=0.06mol/L÷60s==0.0010mol•L-1•s-1；K=

c2（NO2）/c（N2O4）=（0.12mol/L）2/0.04mol/L=0.36mol/L；

（2）N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃；

（3）深；原因是N2O4（无色） 2NO2（红棕色） △H﹥0，是吸热反应，而双氧水的分解反应是放热反应。当右边双氧水分解时，放出的热量会使B瓶升温，从而使瓶中反应朝正反应方向移动，即向生成NO2移动，故B瓶颜色更深。

考点：考查化学反应速率的计算及化学平衡的移动