Question

15．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大于0（填“大于”“小于”）；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0.001mol?L^-1?s^-1，反应的平衡常数K₁为0.36mol/L．
（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．则T大于100℃（填“大于”“小于”），判断理由是正反应方向吸热，反应向吸热方向移动，故温度升高．
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向逆反应（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是对气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动．

Answer 1

分析 （1）根据随温度升高，混合气体的颜色变深，说明反应正向移动，正方向为吸热反应；反应速率根据v=$\frac{△c}{△t}$计算；平衡常数K根据概念计算；
（2）改变温度后，N₂O₄的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应吸热反应，升高温度平衡正向移动；
（3）反应容器的容积减少一半，压强增大，根据反应前后气体体积大小判断化学平衡移动方向．

解答 解：（1）由题：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时段，v（N₂O₄）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.1mol/L-0.04mol/L}{60s}$=0.001mol•L^-1•s^-1；K=$\frac{c^2（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{（0.12mol/L）^2}{0.04mol/L}$=0.36mol/L；
故答案为：大于、0.001、0.36mol/L；
（2）改变温度后，N₂O₄的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃；
故答案为：大于；正反应方向吸热，反应向吸热方向移动，故温度升高；
（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；
故答案为：逆反应；对气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动．

点评 本题考查化学平衡图象、影响平衡的因素、平衡常数影响因素、化学反应速率的计算等，难度不大，有利于对基础的巩固．