题目
反应N2O4(g)=2NO2(g)是一个熵________的反应。在恒温恒压下达到平衡,如果增大n(N2O4):n(NO2),平衡将向________移动,n(NO2)将________;若向该系统中加入Ar(g),n(NO2)将________,α(N2O4)将________。(除第二个空,其余空填增加或减小)
反应N2O4(g)=2NO2(g)是一个熵________的反应。在恒温恒压下达到平衡,如果增大n(N2O4):n(NO2),平衡将向________移动,n(NO2)将________;若向该系统中加入Ar(g),n(NO2)将________,α(N2O4)将________。(除第二个空,其余空填增加或减小)
题目解答
答案
增加;变大;大于0#右;正向;正反应方向;正反应#增加;变大;#增加;变大#增加;变大
解析
考查要点:本题主要考查化学反应的熵变判断、勒沙特列原理在恒压条件下的应用,以及浓度、转化率的变化分析。
解题核心思路:
- 熵变判断:比较反应前后气体物质的量变化,物质的量增加则熵增。
- 浓度比变化对平衡的影响:通过调整反应物与产物的浓度比,分析平衡移动方向。
- 惰性气体对平衡的影响:在恒压条件下,惰性气体的加入会稀释各物质的分压,导致平衡向气体物质的量多的一侧移动。
破题关键点:
- 熵变:反应物为1 mol气体,生成物为2 mol气体,总物质的量增加,熵增加。
- 浓度比变化:增大反应物浓度比时,平衡正向移动。
- 惰性气体影响:恒压下加入Ar,分压降低,平衡向物质的量多的一侧移动。
反应熵变分析
反应 $N_2O_4(g) \rightleftharpoons 2NO_2(g)$ 中,反应物为1 mol气体,生成物为2 mol气体。气体物质的量增加,导致系统的混乱度增大,因此熵增加。
增大浓度比的影响
当增大 $n(N_2O_4):n(NO_2)$ 时,相当于增加反应物的浓度相对值。根据勒沙特列原理,平衡将正向移动以消耗多余的反应物,生成更多 $NO_2$,故 $n(NO_2)$ 增加。
加入Ar气体的影响
在恒压条件下,加入Ar会稀释系统中各物质的分压。由于生成物(2 mol气体)的物质的量多于反应物(1 mol气体),平衡将正向移动,导致 $n(NO_2)$ 增加。同时,$N_2O_4$ 的转化率 $\alpha(N_2O_4)$ 增加。