Question

【題目】一定溫度下，在容積為1L的密閉容器內放入2mol N2O4和8molNO2 ， 發生如下反應：2NO2（紅棕色）N2O4（無色）（△H＜0），反應中NO2、N2O4的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖，按下列要求作答：
（1）在該溫度下，反應的化學平衡常數表達式為：
（2）若t1=10s，t2=20s，計算從t1至t2時以N2O4表示的反應速率：molL﹣1s﹣1
（3）圖中t1、t2、t3哪一個時刻表示反應已經達到平衡？答：
（4）t1時，正反應速率（填“＞”、“＜”或“=”）逆反應速率
（5）維持容器的溫度不變，若縮小容器的體積，則平衡向移動（填“正反應方向”、“逆反應方向”或“不移動”）
（6）維持容器的體積不變，升高溫度，達到新平衡時體系的顏色（填“變深”、“變淺”或“不變”）

Answer 1

【答案】
（1）
（2）0.1
（3）t3
（4）＞
（5）正反應方向
（6）變深
【解析】解：（1）可逆反應2NO2N2O4的平衡常數表達式k= ，所以答案是： ；（2）由圖可知，從t1至t2時N2O4的物質的量變化量為4mol﹣3mol=1mol，故v（N2O4）= =0.1mol/（Ls），所以答案是：0.1；（3）到達平衡時，反應混合物各組分的物質的量不發生變化，由圖象可知，t3時刻處于平衡狀態，所以答案是：t3；（4）t1時刻后，NO2濃度降低，N2O4濃度增大，未到達平衡狀態，反應向正反應進行，故正反應速率大于逆反應速率，所以答案是：＞；（5）維持容器的溫度不變，縮小容器的體積，壓強增大，平衡向體積減小的方向移動，即向正反應方向移動，所以答案是：正反應方向；（6）維持容器的體積不變，升高溫度，平衡向逆反應移動，NO2濃度增大，混合氣體顏色變深，所以答案是：變深．
【考點精析】本題主要考查了化學平衡常數的含義和化學平衡狀態本質及特征的相關知識點，需要掌握指在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度不變的狀態；化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）才能正確解答此題．