Question

14．在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，發(fā)生反應N₂O₄（g）═2NO₂（g）△H，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深．
回答下列問題：
（1）反應的△H＞0（填“＞”或“＜”）；100℃時，體系中各物質濃度隨時間變化如上圖所示．在0～60s時段，平均反應速率v（NO₂）為0.0020mol?L^-1?s^-1，反應的平衡常數K為0.36．
（2）100℃時達到平衡后，改變反應溫度為T，c（N₂O₄） 以0.0020mol?L^-1?s^-1的平均速率降低，經10s又達到平衡．則T＞100℃（填“＞”或“＜”）．
（3）100℃時達到平衡后，繼續(xù)往容器中通入0.1N₂O₄mol，則化學平衡右移（填“左移”、“右移”或“不移動”），達到新平衡時N₂O₄的濃度＞0.04mol/L．

Answer 1

分析 （1）隨溫度升高，混合氣體的顏色變深，說明升高溫度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應；根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（NO₂）；
由圖可知，平衡時c（NO₂）=0.120mol•L^-1、c（N₂O₄）=0.040mol•L^-1，代入平衡常數K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$計算；
（2）改變溫度后，N₂O₄的濃度降低，平衡向正反應方向移動，由于正反應吸熱反應，升高溫度平衡正向移動；
（3）100℃時達到平衡后，繼續(xù)往容器中通入0.1N₂O₄mol，由于N₂O₄的濃度增大，則平衡正向移動，NO₂濃度增大，一定溫度下平衡常數不變，故達到新平衡時N₂O₄的濃度增大．

解答 解：（1）隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深，說明升高溫度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應，即△H＞0；
0～60s時段，NO₂濃度變化為0.12mol/L，則v（NO₂）=$\frac{0.12mol/L}{60s}$=0.0020mol•L^-1•s^-1；
由圖可知，平衡時c（NO₂）=0.120mol•L^-1、c（N₂O₄）=0.040mol•L^-1，則平衡常數K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{0.1{2}^{2}}{0.04}$=0.36，
故答案為：＞；0.0020mol•L^-1•s^-1；0.36；
（2）改變溫度后，N₂O₄的濃度降低，平衡向正反應方向移動，由于正反應吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，故T＞100℃，
故答案為：＞；
（3）100℃時達到平衡后，繼續(xù)往容器中通入0.1N₂O₄mol，由于N₂O₄的濃度增大，則平衡正向移動，NO₂濃度增大，一定溫度下平衡常數不變，故達到新平衡時N₂O₄的濃度＞0.04mol/L，
故答案為：右移；＞．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、平衡常數及影響因素、化學反應速率的計算等，難度不大，有利于基礎知識的鞏固．