Question

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)，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“大于”“小于”）；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，反应速率v(N₂O₄)为            mol·L^-1·s^-1；反应的平衡常数K₁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”“小于”），判断理由是      。

（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向            （填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是            。

Answer

（每空2分，共14分）

（1）大于 ；0.0010 ；0.36mol·L-1

（2）大于 ；反应正方向吸热，平衡向吸热方向移动，故温度升高

（3）逆反应；对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动

【解析】

试题分析：（1）NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体，升高温度，气体颜色加深，说明升高温度，平衡正向移动，根据平衡移动移动，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应是吸热反应；故△H>0；在100℃时，在0~60s时段，△c(N2O4)=0.060mol/L，所以反应速率v(N2O4)为=0.060mol/L÷60s=0.0010mol/(L·s)；由于平衡时c(N2O4)=0.040mol/L，c(NO2)=0.120mol/L，所以反应的平衡常数K1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。说明平衡正向移动，根据温度对化学平衡移动的影响：升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，所以T大于100℃；（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，则体系的压强增大，根据平衡移动原理：增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，由于该反应的正反应是气体体积增大的反应，所以增大压强，平衡向逆反应方向移动。

【考点定位】考查反应热的判断及温度、压强对化学平衡移动的影响的知识。

【名师点睛】化学反应的过程是原子重新组合的过程，在这个过程中要断裂反应物的化学键，需要吸收热量，形成生成物的化学键要释放热量，所以任何化学反应发生时都伴随着热量变化。根据平衡移动原理：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据升高温度时气体颜色的变化确定平衡移动的方向，从而得到该反应的正反应是放热反应还是吸热反应。平衡移动原理的内容是：如果改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动。即升高温度温度，平衡向吸热反应方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。但是平衡移动的趋势是微弱的，是不能改变这种变化趋势。