Question

【题目】在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：

（1）反应的ΔH_____0(填“＞”或“＜”)；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60 s时段，平均反应速率v(NO2)为________molL-1s-1，反应的平衡常数K为（数值）__________。

（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4) 以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。则T__________100℃(填“大于”或“小于”)。

（3）利用图(a)和(b)中的信息，按图(b)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”)，其原因是__________________ 。

Answer 1

【答案】> 0.0020或2.0×10-3 0.36或0.36 mol·L-1 大于 深 N2O4(无色) 2NO2(红棕色) ΔH>0，是吸热反应，而双氧水的分解反应是放热反应。当右边双氧水分解时，放出的热量会使B瓶升温，从而使瓶中反应朝正反应方向移动，即向生成NO2移动，故B瓶颜色更深

【解析】

根据化学反应速率的计算及化学平衡的移动原理分析。

(1)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，即反应向吸热方向移动，故△H＞0；0～60s时段，N2O4浓度变化为：0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，v（N2O4）=0.06mol/L÷60s==0.0010molL-1s-1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，故v(NO2)=2 v（N2O4）=0.0020molL-1s-1；K=c2(NO2)/c(N2O4)==(0.12mol/L)2/0.04mol/L=

0.36mol/L，故答案为：0.0020， 0.36mol/L；

(2)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；

(3)由于N2O4(无色) 2NO2(红棕色) △H﹥0，是吸热反应，而双氧水的分解反应是放热反应。当右边双氧水分解时，放出的热量会使B瓶升温，从而使瓶中反应朝正反应方向移动，即向生成NO2移动，故B瓶颜色更深。