Question

【題目】在容積為0.4L的容器中,通入一定量的N2O4，發生反應N2O4(g)2NO2(g)，升高溫度，混合氣體的顏色變深。回答下列問題：

(1)該反應的△H_______0(填“>”或“<”下同)。

(2)100℃時，體系中各物質濃度隨時間變化如圖所示。

在0～60s時段，反應速率v(N2O4)為__________；反應的平衡常數K的值為_________。反應達平衡后，再向容器中充入0.4molN2O4。平衡向_________(填“正反應”或“逆反應”)方向移動，再次達到平衡時，N2O4的轉化率與原平衡相比_________(填“變大”“變小”或“不變”)。

(3)100℃，相同容器中充入2.4molNO2與0.8molN2O4,則反應達平衡之前v正_____v逆。

Answer 1

【答案】 > 0.3mol/(L·min)或0.005mol/(L·s) 1.8mol/L 正反應 變小 <

【解析】（1）根據溫度對平衡狀態的影響分析；

（2）根據反應速率v=△c/△t計算；利用化學平衡常數表達式計算化學平衡常數；根據外界條件對平衡狀態的影響結合反應方程式判斷；

（3）根據濃度熵與平衡常數的關系判斷。

（1）若升高溫度，混合氣體的顏色變深，NO2濃度增大，N2O4的濃度降低，平衡向正反應方向移動，因此正反應方向吸熱，則△H＞0；

（2）0～60s時段內，N2O4濃度變化為：0.50mol/L-0.20mol/L=0.30mol/L，則v（N2O4）=0.30mol/L÷60s=0.005mol/(L·s)；根據圖像可知平衡時NO2濃度是0.6mol/L，N2O4濃度是0.2mol/L，所以反應的平衡常數K＝；由于反應物和生成物均只有一種，因此反應達平衡后，再向容器中充入0.4molN2O4，相當于是增大壓強，平衡向逆反應方向移動，所以再次達到平衡時，N2O4的轉化率與原平衡相比變小。

（3）100℃，相同容器中充入2.4molNO2與0.8molN2O4，則此時濃度熵是＞1.8，因此反應向逆反應方向進行，則反應達平衡之前v正＜v逆。