Question

10．在溫度為373K時，將0.100mol無色的N₂O₄氣體通入1L抽空的密閉容器中，立刻出現(xiàn)紅棕色，直至建立N₂O₄?2NO₂的平衡．如圖是隔一定時間測定到的N₂O₄的濃度（縱坐標(biāo)為N₂O₄的濃度，橫坐標(biāo)為時間）
（1）該反應(yīng)在60S內(nèi)用NO₂的表示的反應(yīng)速率為0.002 mol•L^-1•s^-1．
（2）下表是不同溫度下測定得到的該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)．

T/K	323	373
K值	0.022	？

據(jù)此可推測該反應(yīng)（生成NO₂）是吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）． 升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算N₂O₄氣體反應(yīng)速率，結(jié)合反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算NO₂的反應(yīng)速率；
（2）在溫度為373K時，依據(jù)圖象數(shù)值計算平衡常數(shù)，
               N₂O₄?2NO₂
起始量（mol/L） 0.1    0
變化量（mol/L） 0.06   0.12
平衡量（mol/L） 0.04   0.12
K=$\frac{0.122}{0.04}$=0.36，
由表中數(shù)據(jù)可知，323K時平衡常數(shù)K=0.022，根據(jù)溫度升高平衡常數(shù)的變化判斷；

解答 解：（1）圖象分析可知，在60S時間內(nèi)，四氧化二氮濃度變化為0.100mol/L-0.040mol/L，反應(yīng)速率v（N₂O₄）=$\frac{0.100mol/L-0.040mol/L}{60s}$=0.001mol/（L•s），速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比，由方程式可知：v（NO₂）=2×v（N₂O₄）=2×0.001mol/（L•s）=0.002 mol•L^-1•s^-1，
故答案為：0.002 mol•L^-1•s^-1；
（2）平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，在N₂O₄?2NO₂中，在溫度為373K時
               N₂O₄?2NO₂
起始量（mol/L） 0.1    0
變化量（mol/L） 0.06   0.12
平衡量（mol/L） 0.04   0.12
K=$\frac{0.122}{0.04}$=0.36，
由表中數(shù)據(jù)可知，323K時平衡常數(shù)K=0.022，所以溫度升高，平衡常數(shù)增大，則說明升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
故答案為：吸熱；正反應(yīng)；

點評 本題考查化學(xué)平衡圖象題目，題目難度中等，注意反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)之比的關(guān)系，平衡常數(shù)的計算應(yīng)用．