在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發生反應N2O4(g)2NO2(g),隨温度升高,混合氣體的...
問題詳情:
在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發生反應N2O4(g)2NO2(g),隨温度升高,混合氣體的顏*變深。
回答下列問題:
(1)反應的△H______0(填“大於”“小於”);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___________mol·L-1·s-1反應的平衡常數K1為___________。
(2)100℃時達到平衡後,改變反應温度為T,c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,經10s又達到平衡。
①T_______100℃(填“大於”“小於”),判斷理由是_____。
②列式計算温度T是反應的平衡常數K2___________
(3)温度T時反應達平衡後,將反應容器的容積減少一半,平衡向___________(填“正反應”或“逆反應”)方向移動,判斷理由是___________。
【回答】
大於 0.001 0.36 mol·L—1 大於 反應正方向吸熱,反應向吸熱方向進行,故温度升高 平衡時,c(NO2)=0.120 mol·L—1+0.002 mol·L—1·s—1×10s×2=0.160mol·L—1
c(N2O4)=0.040 mol·L—1—0.002 mol·L—1·s—1×10s=0.02 mol·L—1
K2=0.160mol·L—1)2/0.020mol·L—1=1.3mol·L—1 逆反應 對氣體分子數增大的反應,增大壓強平衡向逆反應方向移動
【詳解】
(1)根據題意知,隨温度升高,混合氣體的顏*變深,二氧化氮的濃度增大,説明平衡向正反應方向移動;當其他條件不變時,升高温度,平衡向吸熱反應方向移動,説明正反應為吸熱反應,故△H大於0。根據題給圖像知,0-60s時段,N2O4的物質的量濃度變化為0.060 mol·L-1,根據公式v=△c/△t計算,v (N2O4)= 0.060 mol·L-1/60s=0.001 mol·L-1·s-1;分析題給圖像知,二氧化氮的平衡濃度為0.120 mol·L-1,四氧化二氮的平衡濃度為0.040 mol·L-1,
(2)①根據題意知,改變反應温度為T後,c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,即平衡向正反應方向移動,又反應正方向吸熱,反應向吸熱方向進行,故為温度升高,T大於1000C,*為:大於;反應正方向吸熱,反應向吸熱方向進行,故温度升高;
②根據題意知,平衡時,c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 mol·L-1·s-1×10s×2=0.160mol·L-1,c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.002 mol·L-1·s-1×10s=0.02 mol·L-1,K2=(0.160mol·L-1)2/0.020mol·L-1=1.3mol·L-1;
(3)温度為T時,反應達平衡,將反應容器的體積減小一半,即增大壓強,當其他條件不變時,增大壓強,平衡向氣體物質平衡向氣體物質係數減小的方向移動,即向逆反應方向移動,*為:逆反應 對氣體分子數增大的反應,增大壓強平衡向逆反應方向移動。
知識點:化學平衡
題型:填空題