Question

16．（1）反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g）；△H＞0的平衡體系中，在298K時(shí)，平衡常數(shù)為K₁，在273K時(shí)，平衡常數(shù)為K₂，在373K時(shí)平衡常數(shù)為K₃，K₁、K₂、K₃之間的數(shù)量大小關(guān)系是K₃＞K₁＞K₂．．
（2）在298K時(shí)，將0.40mol的N₂O₄氣體充入2L已經(jīng)抽空的固定容積的密閉容器中，隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間/s n/mol	0	20	40	60	80	100
n（N2O4）	0.40	a	0.20	c	d	e
n（NO2）	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

20～40s內(nèi)用N₂O₄表示的平均反應(yīng)速率為0.002mol•L^-1•s^-1；298K時(shí)該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率=75%；反應(yīng)進(jìn)行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，混合氣體的顏色變淺（填“變淺”、“變深”或“不變”）；
（3）298K時(shí)，反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）；△H＜0達(dá)到平衡后，根據(jù)下列圖象判斷引起平衡移動(dòng)的因素及平衡移動(dòng)的方向：

圖（2）平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)；圖（3）引起平衡移動(dòng)的因素是減小壓強(qiáng)，圖（4）引起平衡移動(dòng)的因素是升高溫度．

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，根據(jù)溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響判斷平衡常數(shù)的大��；
（2）先根據(jù)二氧化氮物質(zhì)的量計(jì)算20s內(nèi)反應(yīng)的四氧化二氮的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算20s時(shí)容器內(nèi)四氧化二氮的物質(zhì)的量，再計(jì)算20s～40s參加反應(yīng)的四氧化二氮的物質(zhì)的量，再根據(jù)速率定義式計(jì)算四氧化二氮的平均反應(yīng)速率；根據(jù)平衡轉(zhuǎn)化率=$\frac{已轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量}{起始的物質(zhì)的量}$×100%；該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO₂濃度減��；
（3）根據(jù)圖（2）可知，t₁時(shí)逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，由圖（3）可知，t₁時(shí)正逆反應(yīng)速率都減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，由圖（4）可知，t₁時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，據(jù)此答題．

解答 解：（1）該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方程移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，所以K₃＞K₁＞K₂，
故答案為：K₃＞K₁＞K₂；
（2）20s時(shí)△n（NO₂）=0.24mol，故△n（N₂O₄）=$\frac{1}{2}$△n（NO₂）=$\frac{1}{2}$×0.24mol=0.12mol，所以a=0.4mol-0.12mol=0.28mol，故20s～40s參加反應(yīng)的四氧化二氮的物質(zhì)的量為0.28mol-0.2mol=0.08mol，所以20s-40s內(nèi)用N₂O₄表示的平均反應(yīng)速率為$\frac{\frac{0.08mol}{2L}}{20s}$=0.002mol/（L•S）；
              N₂O₄（g）?2NO₂（g）
起始（mol）    0.40       0
已轉(zhuǎn)化（mol）  0.30      0.60
平衡（mol）    0.10      0.60
N₂O₄的平衡轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.30}{0.40}$×100%=75%；
該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO₂濃度減小，氣體的顏色變淺，
故答案為：0.002；75%；變淺；
（3）根據(jù)圖（2）可知，t₁時(shí)逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，所以此時(shí)反應(yīng)逆向進(jìn)行，由圖（3）可知，t₁時(shí)正逆反應(yīng)速率都減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，所以此時(shí)改變的條件是減小壓強(qiáng)，由圖（4）可知，t₁時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，此時(shí)改變的條件是升高溫度，
故答案為：正反應(yīng)；減小壓強(qiáng)，升高溫度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡圖象、化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡影響因素，題目難度中等，注意掌握溫度、壓強(qiáng)、濃度、催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡以及對(duì)平衡常數(shù)的影響，試題側(cè)重考查學(xué)生讀圖提取信息能力與知識(shí)遷移運(yùn)用能力．