Question

19．一定温度下，在容积为1L的密闭容器中放入2molN₂O₄和8molNO₂，发生如下反应2NO₂（红棕色）═N₂O₄（无色）△H＜0反应中NO₂、N₂O₄的物质的量随反应时间变化的曲线如图，按下列要求作答：
（1）在该温度下，反应的化学平衡常数表达式为：K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$．
（2）若t₁=10s，t₂=30s，计算从t₁至t₂时以N₂O₄表示的反应速率：0.05mol•L^-1•s^-1．
（3）图中t₁、t₂、t₃哪一个时刻表示反应已经达到平衡？答：t₃．
（4）t₁时，正反应速率＞（填“＞”、“＜”或“=”）逆反应速率．
（5）维持容器的温度不变，若缩小容器的体积，则平衡向正反应方向移动（填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不变”）
（6）维持容器的体积不变，升高温度，达到新平衡时体系的颜色变深（填“变深”、“变浅”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（3）物质的量不变时为平衡状态；
（4）t₁时，反应物的物质的量仍在减小；
（5）持容器的温度不变，若缩小容器的体积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动；
（6）2NO₂（红棕色）═N₂O₄（无色）△H＜0，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动．

解答 解：（1）由反应可知K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$，故答案为：K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$；
（2）若t₁=10s，t₂=30s，从t₁至t₂时以N₂O₄表示的反应速率为$\frac{\frac{4mol-3mol}{1L}}{20s}$=0.05 mol•L^-1•s^-1，故答案为：0.05；
（3）物质的量不变时为平衡状态，只有t₃为平衡状态，故答案为：t₃；  
（4）t₁时，反应物的物质的量仍在减小，向正反应方向移动，则正反应速率＞逆反应速率，故答案为：＞；
（5）持容器的温度不变，若缩小容器的体积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即反应向正反应方向移动，故答案为：正反应方向；
（6）2NO₂（红棕色）═N₂O₄（无色）△H＜0，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则达到新平衡时体系的颜色变深，故答案为：变深．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握平衡常数的表达式、速率计算及平衡移动为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意判断平衡点，题目难度不大．