Question

【题目】在固定容积为1.00 L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ΔH________(填“大于”或“小于”)0；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为______________________________。

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

①T________(填“大于”或“小于”)100 ℃，判断理由是_____________________；

②100 ℃时达到平衡后，向容器中再充入0.20 mol 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小一半，平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_____________________________________________。

Answer 1

【答案】大于 0.001 0 mol·L－1·s－1 大于 正反应方向吸热，平衡向吸热方向移动，故温度升高 减小 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）根据温度对平衡状态的影响分析；根据υ＝△c/△t计算；

（2）根据外界条件对平衡状态的影响分析。

（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，υ(N2O4)＝(0.1－0.04)mol/L÷60 s＝0.0010 mol/(L·s)；

（2）①改变温度，c(N2O4)降低，说明平衡向正反应方向进行。由于正反应是吸热反应，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，平衡向逆反应方向移动，因此新平衡建立后，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，即向逆反应方向移动。