Question

25℃時，在1L的密閉容器中充入NO₂發(fā)生如下反應：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57kJ?mol^-1（N₂O₄在25℃時為無色氣體）．
（1）該反應的△S______0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）當開始充入0.03mol的NO₂時，25℃時，實驗測得NO₂的平衡濃度為0.01mol?L^-1，則NO₂的平衡轉化率（α）是______．25℃時上述反應的平衡常數(shù)K=______．
（3）25℃時，實驗測得該反應的活化能E_a=92.4kJ?mol^-1．下列能量關系圖合理的是______．
（4）如把該密閉容器放入80℃的熱水中，則氣體的顏色______（填“不變”、“加深”或“變淺”），NO₂的轉化率______（填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

（1）2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57kJ?mol^-1，依據(jù)反應分析可知反應后氣體體積減小，所以熵變小于0，△S＜0，故答案為：＜；
（2）在1L的密閉容器中充入NO₂發(fā)生如下反應：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57kJ?mol^-1，當開始充入0.03mol的NO₂時，25℃時，實驗測得NO₂的平衡濃度為0.01mol?L^-1，依據(jù)化學平衡三段式列式計算：二氧化氮起始濃度為0.03mol/L，
                  2NO₂（g）?N₂O₄（g）
起始量（mol/L）   0.03        0
變化量（mol/L）  0.02        0.01
平衡量（mol/L）  0.01       0.01
NO₂的平衡轉化率（α）=

0.02mol/L

0.03mol/L

×100%=66.7%，
平衡常數(shù)K=

[N2O4]

[NO2]2

=

0.01mol/L

(0.01mol/L)2

=100L/mol；
故答案為：66.7%；100L/mol；
（3）依據(jù)反應是放熱反應，二氧化氮能量高于四氧化二氮分析，結合圖象分析活化能數(shù)值大于反應焓變判斷，B符合；AC中二氧化氮能量低于四氧化二氮，錯誤；D選項活化能數(shù)值小于反應焓變，錯誤；故答案為：B；
（4）2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57kJ?mol^-1，反應是放熱反應，二氧化氮是紅棕色氣體，四氧化二氮是無色氣體，放在80℃的熱水中，平衡逆向進行，氣體顏色加深，NO₂的轉化率減小；故答案為：加深；減小．