Question

【题目】已知反应:2NO2(g) N2O4(g)是放热反应,为了探究温度对化学平衡的影响,有人做了如下实验:把NO2和N2O4的混合气体通入甲、乙两个连通的烧瓶里,然后用夹子夹住橡皮管,把两烧瓶分别浸入两个分别盛有500 mL 6 mol·L-1的HCl溶液和盛有500 mL蒸馏水的烧杯中(两烧杯中溶液的温度相同)。

（1）该实验用两个经导管连通的烧瓶,其设计意图是__________。

（2）向烧杯甲的溶液中放入125g NaOH固体,同时向烧杯乙中放入125g硝酸铵晶体,搅拌使之溶解。甲烧瓶内气体的颜色将__________原因是__________乙烧瓶内气体的颜色将__________,原因是__________。

（3）该实验欲得出的结论是__________。

（4）某同学认为该实验的设计并不完全科学,他指出此时影响化学平衡的因素不止一个,你认为他所指的另一个因素是__________。

Answer 1

【答案】使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用 变深 NaOH溶解放热，中和HCl也放热，使甲瓶气体温度升高，平衡逆向移动，c（NO2）增大 变浅 NH4NO3溶解吸热，乙烧瓶气体的温度降低，平衡向生成N2O4方向移动，使NO2的浓度减小； 升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动 压强

【解析】

（1）试验中用两个经导管连通的烧瓶，可以使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用；（2）根据温度对化学平衡的影响分析，氢氧化钠溶解和盐酸发生中和反应都会使溶液温度升高，硝酸铵溶解使溶液温度降低，由2NO2（g）N2O4（g）△H＜0，依据化学平衡移动原理分析，升温平衡向吸热方向进行，降温平衡向放热反应方向进行，二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮是无色气体；（3）根据温度对可逆反应的影响进行分析；（4）该反应中有气体参与，温度改变后气体体积也改变，压强也会影响化学平衡．

（1）该实验用两个经导管连通的烧瓶,其设计意图是可以使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用，故答案为：使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用。

（2）因NaOH溶于水以及与NaOH与HCl的反应都会使溶液温度升高，所以烧杯甲中溶液的温度升高，温度升高，平衡2NO2（g）N2O4（g）△H＜0向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，NO2浓度增大，颜色加深；因NH4NO3溶于水是吸热的，使体系温度降低，2NO2（g）N2O4（g）△H＜0向放热方向移动，即向正反应方向移动，NO2浓度减小，颜色变浅，故答案为：变深；NaOH溶解放热，中和HCl也放热，使甲瓶气体温度升高，平衡逆向移动，c（NO2）增大；变浅；NH4NO3溶解吸热，乙烧瓶气体的温度降低，平衡向生成N2O4方向移动，使NO2的浓度减小；

（3）根据实验现象可知，改变温度后化学平衡发生移动：升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动，故答案为：升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动；

（4）该反应中，改变温度后，容器内气体的压强也会改变，而压强对该可逆反应同样会产生影响，所以该实验设计并不完全科学，故答案为：压强。