Question

【題目】如圖為實驗室利用少量Cu片和過量濃硝酸制取NO2氣體的裝置。

(1)燒瓶中產(chǎn)生氣體的顏色是_________；

(2)反應(yīng)結(jié)束后，將燒瓶浸入冰水中，發(fā)生反應(yīng)2NO2（g）N2O4（g）ΔH=-53kJ/mol。此時燒瓶內(nèi)氣體顏色______（填“變深”、“不變”或“變淺”），使用相關(guān)化學(xué)用語和必要的文字說明顏色變化的原因__________________________________。

(3)在80℃時，將0.40molN2O4氣體充入2L已經(jīng)抽成真空的固定容積的密閉容器I中發(fā)生反應(yīng)，隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時間/s	0	20	40	60	80	100
n(N2O4)/mol	0.40	a	0.20	c	d	e
n(NO2)/mol	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

①計算a＝_________，此溫度時該反應(yīng)（N2O4作為反應(yīng)物）的平衡常數(shù)K＝_________。

反應(yīng)達(dá)平衡時，共吸收熱量________kJ。

②在其他條件不變時，改變條件，使反應(yīng)再次達(dá)到平衡，能使c(NO2)/c(N2O4)比值變小的措施有（填字母）________。

A．降低溫度 B．使用高效催化劑

C．升高溫度 D．通入稀有氣體，使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大

Answer 1

【答案】紅棕色 變淺 因為體系中存在2NO2N2O4ΔH<0，降低溫度，平衡正向移動，c(NO2)降低，故顏色變淺 0.28 1.8 15.9 A

【解析】

(1)燒瓶中濃硝酸與銅反應(yīng)生成二氧化氮氣體，故產(chǎn)生氣體的顏色是紅棕色；

(2)反應(yīng)結(jié)束后，將燒瓶浸入冰水中，因為體系中存在2NO2N2O4ΔH<0，降低溫度，平衡正向移動，c(NO2)降低，故顏色變淺；

（3）根據(jù)反應(yīng)方程式可知，a=0.40-；由表中數(shù)據(jù)可知80s時，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，以上方法計算可知d=e=0.1mol，故c（N2O4）==0.05mol/L，c（NO2）==0.3mol/L，所以該溫度下平衡常數(shù)k=mol/L=1.8mol/L；

已知反應(yīng)2NO2（g）N2O4（g）ΔH=-53kJ/mol，則有N2O4（g）2NO2（g）ΔH=+53kJ/mol，反應(yīng)達(dá)平衡時生成0.6mol二氧化氮，共吸收熱量kJ；

②要使c(NO2)/c(N2O4)比值變小，則平衡2NO2（g）N2O4（g）ΔH=-53kJ/mol向正反應(yīng)方向移動，A．降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)的正反應(yīng)方向移動，選項A正確；B．使用高效催化劑，催化劑不能使平衡移動，比值不變，選項B錯誤；C．升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)的逆反應(yīng)方向移動，選項C錯誤；D．通入稀有氣體，使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，恒容條件下參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動，比值不變，選項D錯誤。答案選A。