题目内容

【题目】在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g) 达到平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2的体积分数(
A.不变
B.增大
C.减小
D.无法判断

【答案】C
【解析】解:假设在题给的过程中,容器的体积从A变化到A+B(见图)

这个过程也可以理解成:假设有一个虚拟的隔板可以保持A的体积不变,在B中充入NO2 , 使其反应直至达到平衡.很明显,在同温、同压下,A、B中达到平衡后,NO2、N2O4的质量分数分别相等.这时,抽去虚拟的隔板,将B压缩至A,平衡正向移动,NO2的体积分数减小.
故选C.
假设再次通入的NO2是在与原平衡体系的温度和压强都相同的另一容器中进行,则所得平衡体系与原平衡完全相同,将两个容器的隔板抽去,再压缩到原体积,平衡正向移动,以此解答.

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【题目】(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+ , 发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取少量黑色固体,洗涤后,(填操作和现象),证明黑色固体中含有。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有,乙认为铁粉过量时不可能有,乙依据的原理是(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:

序号

取样时间/min

现象

3

产生大量白色沉淀;溶液呈红色

30

产生白色沉淀;较3 min时量小;溶液红色较3 min时加深

120

产生白色沉淀;较30 min时量小;溶液红色较3 0min时变浅


(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3+产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+
假设b:空气中存在O2 , 由于(用离子方程式表示),可产生Fe3+
假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+
假设d:根据现象,判断溶液中存在Ag+ , 可产生Fe3+
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,3 0min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是 , 操作现象是

(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:

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