Question

【题目】在容积为0.4L的容器中,通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，升高温度，混合气体的颜色变深。回答下列问题：

(1)该反应的△H_______0(填“>”或“<”下同)。

(2)100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。

在0～60s时段，反应速率v(N2O4)为__________；反应的平衡常数K的值为_________。反应达平衡后，再向容器中充入0.4molN2O4。平衡向_________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，再次达到平衡时，N2O4的转化率与原平衡相比_________(填“变大”“变小”或“不变”)。

(3)100℃，相同容器中充入2.4molNO2与0.8molN2O4,则反应达平衡之前v正_____v逆。

Answer 1

【答案】 > 0.3mol/(L·min)或0.005mol/(L·s) 1.8mol/L 正反应 变小 <

【解析】（1）根据温度对平衡状态的影响分析；

（2）根据反应速率v=△c/△t计算；利用化学平衡常数表达式计算化学平衡常数；根据外界条件对平衡状态的影响结合反应方程式判断；

（3）根据浓度熵与平衡常数的关系判断。

（1）若升高温度，混合气体的颜色变深，NO2浓度增大，N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，因此正反应方向吸热，则△H＞0；

（2）0～60s时段内，N2O4浓度变化为：0.50mol/L-0.20mol/L=0.30mol/L，则v（N2O4）=0.30mol/L÷60s=0.005mol/(L·s)；根据图像可知平衡时NO2浓度是0.6mol/L，N2O4浓度是0.2mol/L，所以反应的平衡常数K＝；由于反应物和生成物均只有一种，因此反应达平衡后，再向容器中充入0.4molN2O4，相当于是增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以再次达到平衡时，N2O4的转化率与原平衡相比变小。

（3）100℃，相同容器中充入2.4molNO2与0.8molN2O4，则此时浓度熵是＞1.8，因此反应向逆反应方向进行，则反应达平衡之前v正＜v逆。