Question

9．在容积为100L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．
回答下列问题：
（1）反应的△H大于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．
（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大于100℃（填“大于”或“小于”）．
②计算温度T 时反应的平衡常数K₂=1.3．
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积压缩为原来一半．平衡向逆反应（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆方向移动．

Answer 1

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，据此判断；
（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）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；故答案为：大于；
（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；
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=$\frac{（0.16mol/L）^{2}}{0.020mol/L}$=1.3mol/L，故答案为：=1.3；
（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．