Question

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)，随温度升高，混合气体的颜色变深。

(1)反应的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60 s，反应速率v(N₂O₄)为____________mol·L^－1·s^－1；反应的平衡常数K₁为_____________。

(2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N₂O₄) 以0.001 0 mol·L^－1·s^－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。

①T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是________________。  ②温度T时反应的平衡常数K₂____________________。

(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积扩大一倍。平衡向____________ (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_______________________________________________________。

Answer

大于 0.001 0.36 大于 反应正向移动，正反应方向吸热 0.65 正反应 减小压强反应向气体分子数增多的方向移动

【解析】

（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△H>0；0～60s时段，N2O4浓度变化为：0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，v（N2O4）==0.001 mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为 =0.36mol/L，故答案为：大于、0.001mol•L-1•s-1、0.36；

（2）①N2O4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、正反应方向吸热，反应向吸热方向移动，故温度升高；

②平衡时，c（NO2）=0.120mol•L-1+0.001mol•L-1•s-1×10s×2=0.14mol•L-1，c（N2O4）=0.04mol•L-1-0.001mol•L-1•s-1×10s=0.030mol•L-1，K2==0.65 mol•L-1，故答案为：0.65；

（3）反应容器的容积扩大一倍，压强减小，正反应方向气体体积增大，减小压强向着气体体积增大的方向移动，故答案为：正反应、对气体体积增大的反应，减小压强平衡向在反应方向移动。