题目内容
【题目】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△H_______0(填“大于”或“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______mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为________。
(2)100℃时达到平衡后,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。
a:T______100℃ (填“大于”或“小于”),判断理是_______________________________
b:温度T时反应的平衡常数K2为__________。
(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_____________________________
【答案】大于 0.001 0.36mol/L 大于 反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高 1.28mol/L 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】
(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;0-60s秒时段,N2O4浓度变化为0.1-0.04=0.06 mol/L,反应速率v(N2O4)=0.06/60=0.0010 mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为c2(NO2)/c(N2O4)=(0.12)2/0.04=0.36 mol/L;综上所述,本题答案是:大于 ;0.001 ;0.36mol/L。
(2)a. N2O4浓度降低,说明平衡向正反应方向移动,因为正反应方向吸热,所以T>100℃;综上所述,本题答案是:大于;反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高。
b.平衡时,c(NO2)=0.12+0.0020×10×2=0.16 mol/L,c(N2O4)=0.04-0.0020×10=0.02 mol/L,反应的平衡常数K2为c2(NO2)/c(N2O4)= (0.16)2/0.02=1.28 mol/L;综上所述,本题答案是:1.28mol/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,即平衡向逆反应方向移动;综上所述,本题答案是: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。