Question

一定溫度下，在溶劑為1L的密閉容器內放入2molN₂O₄和8molNO₂，發(fā)生如下反應2 NO₂(紅棕色)N₂O₄(無色) △H＜0反應中NO₂、N₂O₄的物質的量隨反應時間變化的曲線如下圖，按下列要求作答：

（1）在該溫度下，反應的化學平衡常數(shù)表達式為：                          。
（2）若t₁＝10s，t₂＝20s，計算從t₁至t₂時以N₂O₄表示的反應速率：                 mol· L^-1· s^-1。
（3）圖中t₁、t₂、t₃哪一個時刻表示反應已經達到平衡？答：               。
（4）t₁時，正反應速率         （填“＞”、“＜”或“＝”）逆反應速率。
（5）維持容器的溫度不變，若縮小容器的體積，則平衡向         移動（填“正反應方向”、“逆反應方向”或“不變”）
（6）維持容器的體積不變，升高溫度，達到新平衡時體系的顏色   （填“變深”、“變淺”或“不變”）。

Answer 1

⑴K＝ ⑵0．1 ⑶t₃   ⑷＞ ⑸正反應方向  ⑹變深

解析試題分析：（1）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，因此可逆反應2NO₂N₂O₄的平衡常數(shù)表達式K＝。
（2）由圖可知，從t₁至t₂時N₂O₄的物質的量變化量為4mol-3mol=1mol，其濃度變化量為1mol/L，時間是20s－10s＝10s，所以故v（N₂O₄）=1mol/L÷10s＝0．1mol/（L?s）。
（3）到達平衡時，反應混合物各組分的物質的量不發(fā)生變化，由圖象可知，t₃時刻處于平衡狀態(tài)，故答案為：t₃。
（4）t₁時刻后，NO₂濃度降低，N₂O₄濃度增大，未到達平衡狀態(tài)，反應向正反應進行，故正反應速率大于逆反應速率，故答案為：＞。
（5）維持容器的溫度不變，縮小容器的體積，壓強增大，平衡向體積減小的方向移動，即向正反應方向移動，故答案為：正反應方向。
（6）維持容器的體積不變，升高溫度，平衡向逆反應移動，NO₂濃度增大，混合氣體顏色變深，故答案為：變深。
考點：考查化學平衡圖象、化學平衡常數(shù)、反應速率計算、化學平衡的影響因素等