25℃时，在1L的密闭容器中充入NO2发生如下反应：2NO2（g）⇌N2O4（g

问题填空题

25℃时，在1L的密闭容器中充入NO₂发生如下反应：2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）△H=-57kJ•mol^-1（N₂O₄在25℃时为无色气体）．

（1）该反应的△S______0（填“＞”、“＜”或“=”）．

（2）当开始充入0.03mol的NO₂时，25℃时，实验测得NO₂的平衡浓度为0.01mol•L^-1，则NO₂的平衡转化率（α）是______．25℃时上述反应的平衡常数K=______．

（3）25℃时，实验测得该反应的活化能E_a=92.4kJ•mol^-1．下列能量关系图合理的是______．

（4）如把该密闭容器放入80℃的热水中，则气体的颜色______（填“不变”、“加深”或“变浅”），NO₂的转化率______（填“增大”、“不变”或“减小”）．

答案

（1）2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）△H=-57kJ•mol^-1，依据反应分析可知反应后气体体积减小，所以熵变小于0，△S＜0，故答案为：＜；

（2）在1L的密闭容器中充入NO₂发生如下反应：2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）△H=-57kJ•mol^-1，当开始充入0.03mol的NO₂时，25℃时，实验测得NO₂的平衡浓度为0.01mol•L^-1，依据化学平衡三段式列式计算：二氧化氮起始浓度为0.03mol/L，

2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）

起始量（mol/L） 0.03 0

变化量（mol/L） 0.02 0.01

平衡量（mol/L） 0.01 0.01

NO₂的平衡转化率（α）=

0.02mol/L

0.03mol/L

×100%=66.7%，

平衡常数K=

[N2O4]

[NO2]2

0.01mol/L

(0.01mol/L)2

=100L/mol；

故答案为：66.7%；100L/mol；

（3）依据反应是放热反应，二氧化氮能量高于四氧化二氮分析，结合图象分析活化能数值大于反应焓变判断，B符合；AC中二氧化氮能量低于四氧化二氮，错误；D选项活化能数值小于反应焓变，错误；故答案为：B；

（4）2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）△H=-57kJ•mol^-1，反应是放热反应，二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮是无色气体，放在80℃的热水中，平衡逆向进行，气体颜色加深，NO₂的转化率减小；故答案为：加深；减小．