Question

（13分）在固定容积为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                              。 反应的平衡常数K₁=            。

（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N₂O₄)降低，经10s又达到平衡。

①T        100℃（填“大于”“小于”），判断理由是                               。

②100℃时达到平衡后，向容器中再充入0.20mol NO₂气体，新平衡建立后，NO₂的体积分数

（填“增大”、“不变”或“减小”）

（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

（1）大于， 0.0010mol·L-1·s-1，0.36；（2）①大于，反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高；②减小；（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）根据信息，升高温度，混合气体的颜色变深，说明平衡向正反应方向进行，根据勒夏特列原理，正反应方向为吸热反应，即△H>0，反应速率等于变化浓度和时间的比值，v(N2O4)=(0.1－0.04)/60mol/(L·s)=0.0010 mol/(L·s)，化学平衡常数达到平衡后，生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，K1=c2(NO2)/c(N2O4)=0.122/0.04=0.36；（2）①改变温度，c(N2O4)降低，说明平衡向正反应方向进行，根据勒夏特列原理，应是升高温度，即T>100℃；②恒容状态下，再充入NO2，相当于在原来的基础上加压，平衡应向体积减小的方向移动，即NO2的体积分数减小；（3）容积减少一半，压强增大，根据勒夏特列原理，增大压强，平衡向体积减小方向进行，即向逆反应方向进行。

考点：考查勒夏特列原理、化学反应速率的计算、化学平衡常数等知识。