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ΔH________0(填“大于”或“小于”)；

(2)100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。

在0～60 s时段，反应速率v(N₂O₄)为___________________mol·L^-1·s^-1；反应的平衡常数K的数值为_________________________(保留两位小数)。

(3)100 ℃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。

(4)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N₂O₄) 以0.0020mol·L^-1·s^-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。T________100 ℃(填“大于”或“小于”)。

Answer

大于 0.001 0.36 逆反应 大于

【解析】

(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，据此判断；

(2)反应速率利用公式v=计算得到；化学平衡常数利用化学平衡常数表达式计算；

(3)反应容器的容积减少一半，压强增大，根据反应前后气体体积大小判断化学平衡移动方向；

(4)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℃。

(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；

(2)结合图像曲线数据，0∼60s时段，N2O4浓度变化为：0.1mol/L−0.04mol/L=0.06mol/L，v(N2O4)==0.001mol⋅L−1⋅s−1；K===0.36mol/L；

(3)反应容器的容积减少一半，压强增大，正反应方向气体体积增大，增大压强向着气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动；

(4)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4) 以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，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℃。