Question

13．在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，發(fā)生反應N₂O₄（g）?2NO₂（g），隨溫度升高，混合氣體的顏色變深．回答下列問題：
（1）反應的△H大于0（填“大于”“小于”）；100℃時，體系中各物質濃度隨時間變化如圖所示．在0～60s時段，反應速率v（N₂O₄）為0.0010mol?L^-1?s^-1反應的平衡常數(shù)K₁為0.36．
（2）100℃時達平衡后，改變反應溫度為T，c（N₂O₄）以0.0020mol•L^-1•s^-1的平均速率降低，經(jīng)10s又達到平衡．
①T大于100℃（填“大于”或“小于”），理由是c（N₂O₄）降低，平衡正向移動，正反應為吸熱反應，故溫度升高．
②列式計算溫度T時反應的平衡常數(shù)K₂1.28．

Answer 1

分析 （1）隨溫度升高，混合氣體的顏色變深，說明升高溫度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應；根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（N₂O₄），平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$；
（2）①改變溫度后，N₂O₄的濃度降低，平衡向正反應方向移動，由于正反應吸熱反應，升高溫度平衡正向移動；
②平衡時，c（NO₂）=0.120mol•L^-1+0.0020mol•L^-1•s^-1×10s×2=0.16mol•L^-1，c（N₂O₄）=0.040mol•L^-1-0.0020mol•L^-1•s^-1×10s=0.020mol•L^-1，代入平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$計算．

解答 解：（1）隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深，說明升高溫度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應，即△H＞0；0～60s時段，N₂O₄濃度變化為：0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，v（N₂O₄）=$\frac{0.06mol/L}{60s}$=0.0010mol•L^-1•s^-1；K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{0.1{2}^{2}}{0.04}$=0.36，
故答案為：大于；0.0010mol•L^-1•s^-1；0.36；
（2）①改變溫度后，N₂O₄的濃度降低，平衡向正反應方向移動，由于正反應吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，故T＞100℃，
故答案為：大于；c（N₂O₄）降低，平衡正向移動，正反應為吸熱反應，故溫度升高；
②平衡時，c（NO₂）=0.120mol•L^-1+0.0020mol•L^-1•s^-1×10s×2=0.16mol•L^-1，c（N₂O₄）=0.040mol•L^-1-0.0020mol•L^-1•s^-1×10s=0.020mol•L^-1，故K₂=$\frac{0.1{6}^{2}}{0.02}$=1.28，
故答案為：1.28．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、平衡常數(shù)及影響因素、化學反應速率的計算等，難度不大，有利于基礎知識的鞏固．