Question

【题目】25℃时，在1L的密闭容器中充入NO2发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)△H=－57 kJ·mol-1（N2O4在25℃时为无色气体）。

（1）该反应的ΔS__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）当开始充入0.03mol的NO2时，25℃时，实验测得NO2的平衡浓度为0.01 mol·L-1，则NO2的平衡转化率（α）是_____________。25℃时上述反应的平衡常数K =_________。

（3）25℃时，实验测得该反应的活化能Ea=92.4 kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是_____。

（4）如把该密闭容器放入80℃的热水中，则气体的颜色___________（填“不变”、“加深”或“变浅”），NO2的转化率___________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

Answer 1

【答案】＜ 66.7% 100 B 加深 减小

【解析】

（1）2NO2（g）N2O4（g）△H=-57kJmol-1，依据反应分析可知反应后气体体积减小，所以熵变小于0，△S＜0；

（2）在1L的密闭容器中充入NO2发生如下反应：2NO2（g）N2O4（g）△H=-57kJmol-1，当开始充入0.03mol的NO2时，25℃时，实验测得NO2的平衡浓度为0.01molL-1，依据化学平衡三段式列式计算：二氧化氮起始浓度为0.03mol/L，

2NO2（g）N2O4（g）

起始量（mol/L） 0.03 0

变化量（mol/L） 0.02 0.01

平衡量（mol/L） 0.01 0.01

NO2的平衡转化率（α）= ×100%=66.7%，

平衡常数K= = =100L/mol；

（3）依据反应是放热反应，二氧化氮能量高于四氧化二氮分析，结合图象分析活化能数值大于反应焓变判断，B符合；A和C中二氧化氮能量低于四氧化二氮，错误；D选项活化能数值小于反应焓变，错误；故答案为B；

（4）2NO2（g）N2O4（g）△H=-57kJmol-1，反应是放热反应，二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮是无色气体，放在80℃的热水中，平衡逆向进行，气体颜色加深，NO2的转化率减小。