Question

19．在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，發生反應，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深．回答下列問題：
（1）寫出該反應的方程式N₂O₄═2NO₂，反應的△H大于0（填“大于”“小于”）；
（2）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，反應速率v（N₂O₄）為0.0010mol?L^-1?s^-1，反應的平衡常數K₁為0.36．
（3）溫度T時反應達平衡后，將反應容器的容積減少一半，平衡向逆反應（填“正反應”或“逆反應”）方向移動，判斷理由是容器體積減小，相當于增大體系壓強，平衡向著氣體總體積減小的方向移動．

Answer 1

分析 （1）根據圖象，N₂O₄減少，NO₂增多，所以N₂O₄為反應物，NO₂為生成物，再根據反應消耗的濃度之比等于反應物的系數之比書寫方程式；隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深，化學平衡向正反應方向移動，據此判斷；
（2）反應速率利用公式v=$\frac{△c}{△t}$計算得到；化學平衡常數利用化學平衡常數表達式計算；
（3）反應容器的容積減少一半，壓強增大，根據反應前后氣體體積大小判斷化學平衡移動方向．

解答 解：（1）根據圖象，N₂O₄減少，NO₂增多，所以N₂O₄為反應物，NO₂為生成物，又反應消耗的濃度之比等于反應物的系數之比，所以方程式為N₂O₄═2NO₂，隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深，化學平衡向正反應方向移動，即△H＞0；故答案為：N₂O₄═2NO₂；大于；
（2）0～60s時段，N₂O₄濃度變化為：0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，v（N₂O₄）=$\frac{0.06mol/L}{60s}$=0.0010mol•L^-1•s^-1；K=$\frac{c{\;}^{2}（NO{\;}_{2}）}{c（{N}_{2}O{\;}_{4}）}$=$\frac{（0.12mol/L）{\;}^{2}}{0.04mol/L}$=0.36，
故答案為：0.0010；0.36；
（3）反應容器的容積減少一半，壓強增大，正反應方向氣體體積增大，增大壓強向著氣體體積減小的方向移動，故答案為：逆反應；容器體積減小，相當于增大體系壓強，平衡向著氣體總體積減小的方向移動．

點評 本題考查化學平衡圖象、影響平衡的因素、平衡常數影響因素、化學反應速率的計算等，難度不大．