Question

【題目】25℃時(shí)，在1L的密閉容器中充入NO2發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)△H=－57 kJ·mol-1（N2O4在25℃時(shí)為無(wú)色氣體）。

（1）該反應(yīng)的ΔS__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）當(dāng)開(kāi)始充入0.03mol的NO2時(shí)，25℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平衡濃度為0.01 mol·L-1，則NO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）是_____________。25℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K =_________。

（3）25℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得該反應(yīng)的活化能Ea=92.4 kJ·mol-1。下列能量關(guān)系圖合理的是_____。

（4）如把該密閉容器放入80℃的熱水中，則氣體的顏色___________（填“不變”、“加深”或“變淺”），NO2的轉(zhuǎn)化率___________（填“增大”、“不變”或“減小”）。

Answer 1

【答案】＜ 66.7% 100 B 加深 減小

【解析】

（1）2NO2（g）N2O4（g）△H=-57kJmol-1，依據(jù)反應(yīng)分析可知反應(yīng)后氣體體積減小，所以熵變小于0，△S＜0；

（2）在1L的密閉容器中充入NO2發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2（g）N2O4（g）△H=-57kJmol-1，當(dāng)開(kāi)始充入0.03mol的NO2時(shí)，25℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平衡濃度為0.01molL-1，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算：二氧化氮起始濃度為0.03mol/L，

2NO2（g）N2O4（g）

起始量（mol/L） 0.03 0

變化量（mol/L） 0.02 0.01

平衡量（mol/L） 0.01 0.01

NO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）= ×100%=66.7%，

平衡常數(shù)K= = =100L/mol；

（3）依據(jù)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，二氧化氮能量高于四氧化二氮分析，結(jié)合圖象分析活化能數(shù)值大于反應(yīng)焓變判斷，B符合；A和C中二氧化氮能量低于四氧化二氮，錯(cuò)誤；D選項(xiàng)活化能數(shù)值小于反應(yīng)焓變，錯(cuò)誤；故答案為B；

（4）2NO2（g）N2O4（g）△H=-57kJmol-1，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，二氧化氮是紅棕色氣體，四氧化二氮是無(wú)色氣體，放在80℃的熱水中，平衡逆向進(jìn)行，氣體顏色加深，NO2的轉(zhuǎn)化率減小。