Question

11．在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，發(fā)生反應N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深．

回答下列問題：
（1）反應的△H＞0（填“＞”或“＜”）；100℃時，體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖1所示．在0～60s時段，平均反應速率v（NO₂）為0.002mol?L^-1?s^-1，反應的平衡常數(shù)K為0.36．
（2）100℃時達到平衡后，改變反應溫度為T，c（N₂O₄） 以0.0020mol?L^-1?s^-1的平均速率降低，經(jīng)10s又達到平衡．則T大于100℃（填“大于”或“小于”）．
（3）利用圖2（a）和（b）中的信息，按圖（b）裝置（連通的A、B瓶中已充有NO₂氣體）進行實驗．可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的深（填“深”或“淺”），其原因是N₂O₄（無色）?2NO₂（紅棕色）△H＞0，是吸熱反應，而雙氧水的分解反應是放熱反應，當右邊雙氧水分解時，放出的熱量會使B瓶升溫，從而使瓶中反應朝正反應方向移動，即向生成NO₂移動，故B瓶顏色更深．

Answer 1

分析 （1）隨溫度升高，混合氣體的顏色變深，說明升高溫度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應；根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（NO₂），平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$；
（2）改變溫度后，N₂O₄的濃度降低，平衡向正反應方向移動，由于正反應吸熱反應，升高溫度平衡正向移動；
（3）雙氧水的分解反應是放熱反應，當右邊雙氧水分解時，放出的熱量會使B瓶升溫，從而使瓶中反應朝正反應方向移動，即向生成NO₂移動．

解答 解：（1）隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深，說明升高溫度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應，即△H＞0；0～60s時段，NO₂濃度變化為0.12mol/L，v（NO₂）=$\frac{0.12mol/L}{60s}$=0.002mol•L^-1•s^-1；平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{0.1{2}^{2}}{0.04}$=0.36，
故答案為：＞；0.002；0.36；
（2）改變溫度后，N₂O₄的濃度降低，平衡向正反應方向移動，由于正反應吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，故T＞100℃，
故答案為：大于；
（3）原因是N₂O₄（無色）?2NO₂（紅棕色）△H＞0，是吸熱反應，而雙氧水的分解反應是放熱反應，當右邊雙氧水分解時，放出的熱量會使B瓶升溫，從而使瓶中反應朝正反應方向移動，即向生成NO₂移動，故B瓶顏色更深，
故答案為：深；N₂O₄（無色）?2NO₂（紅棕色）△H＞0，是吸熱反應，而雙氧水的分解反應是放熱反應，當右邊雙氧水分解時，放出的熱量會使B瓶升溫，從而使瓶中反應朝正反應方向移動，即向生成NO₂移動，故B瓶顏色更深．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、平衡常數(shù)及影響因素、化學反應速率的計算等，難度不大，有利于基礎知識的鞏固．