Question

（11分）已知2NO₂（g）N₂O₄（g） ΔH（298K）=-52.7kJ·mol^-1，某課外活動(dòng)小組為了探究溫度和壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，做了如下兩組實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ．該小組的同學(xué)取了兩個(gè)燒瓶A和B，分別加入相同濃度的NO₂與N₂O₄的混合氣體，中間用夾子夾緊，并將A和B浸入到已盛有水的兩個(gè)燒杯中（如圖所示），然后分別向兩個(gè)燒杯中加入濃硫酸和NH₄NO₃固體。

請(qǐng)回答：

（1）A中的現(xiàn)象                ，B中的現(xiàn)象                         ；

（2）由此可知，降低溫度，該化學(xué)平衡向     （填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)；

（3）該化學(xué)反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)表達(dá)式為                     ，升高溫度，該反應(yīng)中NO₂的轉(zhuǎn)化率將            （填“增大”、“減小”或“不變”）。

Ⅱ．在三支容積均為30cm³針筒中分別抽入10cm³NO₂氣體，將針筒前端封閉。

（1）將第二支針筒活塞迅速推至5cm³處，此時(shí)氣體的顏色變深，一段時(shí)間后氣體顏色又變淺了，但仍比第一支針筒氣體的顏色深。

①推進(jìn)針筒后顏色變深的原因是                                  ；

②一段時(shí)間后氣體顏色又變淺的原因是                            ；

③由此實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是                                             。

（2）將第三支針筒活塞快速拉至20cm³處，該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是                     ；

在此過(guò)程中，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)將     （填“增大”、“減小”或“不變”，下同），NO₂的轉(zhuǎn)化率將    。

 

Answer 1

【答案】

 （1）氣體顏色加深 氣體顏色變淺

（2）正（1分）

（3）  減小

Ⅱ.（1）①氣體的體積減小，NO₂濃度增大，氣體的顏色加深

②增大壓強(qiáng)，減小氣體的體積，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

③增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的方向移動(dòng)

（2）氣體的顏色先變淺，一段時(shí)間后又變深，但仍比第一支針筒氣體的顏色淺

不變 減小

【解析】

試題分析：（1）A中溫度升高，平衡逆移，生成更多的二氧化氮?dú)怏w，因此A中的顏色加深。而B(niǎo)中則剛好相反。

（2）降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。

（3）平衡常數(shù)表達(dá)式。升高溫度，平衡逆移，故NO₂的轉(zhuǎn)化率變小。

Ⅱ.（1）①推進(jìn)針筒，使得氣體體積減少，濃度增大，因此顏色加深。

②一段時(shí)間后，由于壓強(qiáng)增大，平衡正移，因此顏色會(huì)變淺。

③此實(shí)驗(yàn)中主要是對(duì)壓強(qiáng)的改變，因此可以得出的結(jié)論即為壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響。

（2）第三支針筒活塞快速拉至20cm³處，則此時(shí)體積增大，濃度減小，顏色變淺；而體積增大，壓強(qiáng)減小，平衡逆移，故一段時(shí)間后，氣體的顏色加深，且NO₂的轉(zhuǎn)化率變小。而對(duì)于平衡常數(shù)則不變。

考點(diǎn)：化學(xué)平衡

點(diǎn)評(píng)：本題以NO₂與N₂O₄的相互轉(zhuǎn)換為載體，考查了壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。

①增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。

②對(duì)于由氣體參與的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，但平衡不一定發(fā)生移動(dòng)。

③化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度和化學(xué)方程式有關(guān)，與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān)。