Question

在容积为100L的容器中，通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄g）═2NO₂ （g），随温度升高，混合气体的颜色变深．
回答下列问题：
（1）100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示．在0～60s时段，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0.0020mol?L^-1?s^-1的平均速率降低，经10s又达到平衡．
①T

 

100℃（填“大于”或“小于”），判断理由是

 

．
②列式计算温度T时反应的平衡常数K₂

 

．
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半．平衡向

 

（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据反应速率v=

△c

△t

计算；化学平衡常数利用化学平衡常数表达式计算；
（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℃；
②计算T℃时两种物质的浓度，计算得到化学平衡常数；
（3）反应容器的容积减少一半，压强增大，根据反应前后气体体积大小判断化学平衡移动方向．

解答： 解：（1）0～60s时段，N₂O₄浓度变化为：0.100mol/L-0.040mol/L=0.060mol/L，v（N₂O₄）=0.060mol/L

0.060mol/L

60S

=0.0010mol?L^-1?s^-1；
K=

c2(NO2)

c(N2O4)

=

(0.120mol/L)2

0.040mol/L

=0.36mol/L，
故答案为：0.0010；0.36mol/L；
（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；反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高；
②平衡时，c（NO₂）=0.120mol?L^-1+0.0020mol?L^-1?s^-1×10s×2=0.16mol?L^-1，c（N₂O₄）=0.040mol?L^-1-0.0020mol?L^-1?s^-1×10s=0.020mol?L^-1，K₂=

(0.16mol/L)2

0.020mol/L

=1.3mol/L，故答案为：=1.3mol/L；
（3）反应容器的容积减少一半，压强增大，正反应方向气体体积增大，增大压强向着气体体积减小的方向移动，故答案为：逆反应；对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆方向移动．

点评：本题考查化学平衡图象、影响平衡的因素、平衡常数影响因素、化学反应速率的计算等，注意根据图象判断平衡时刻，根据平衡时的浓度计算平衡常数．