Question

17．如图所示，在容器A中装有20℃的水50mL，容器B中装有1 mol/L的盐酸50mL，试管C、D相连通，且其中装有红棕色NO₂和无色N₂O₄的混合气体，并处于下列平衡：
2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57kJ/mol，
当向A中加入50gNH₄NO₃晶体使之溶解；向B中加入2g苛性钠时：
（1）C中的气体颜色变深，D中的气体颜色变浅（填“变浅”或“变深”）．
请简述原因硝酸铵的溶解过程是吸热过程，溶解后C中温度降低，平衡向正反应方向移动，二氧化氮浓度减小，颜色变浅，而D中反应放热，温度升高，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮的浓度增大，颜色变深．
（2）若25℃时，起始时仅有NO₂气体，反应2NO₂?N₂O₄达到平衡时，c（NO₂）=0.0125mol/L，c（N₂O₄）=0.0321mol/L，则NO₂的起始浓度为0.0767mol/L，NO₂的转化率为83.7%．

Answer 1

分析 （1）硝酸铵的溶解过程是吸热过程，温度减低，C中平衡正向移动；氢氧化钠溶解是放热过程、与盐酸反应放出热量，D中平衡逆向移动；
（2）根据四氧化二氮的平衡浓度，计算二氧化氮浓度变化量，进而人家是二氧化氮起始浓度与转化率．

解答 解：（1）A中硝酸铵的溶解过程是吸热过程，溶解后C中温度降低，化学平衡2NO₂?N₂O₄，△H=-57kJ/mol，平衡会向着正反应方向移动，二氧化氮浓度减小，所以颜色变浅；
D中氢氧化钠溶于是放热、与盐酸反应放出热量，温度升高，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮的浓度增大，颜色变深，
故答案为：变浅；变深；硝酸铵的溶解过程是吸热过程，溶解后C中温度降低，平衡向正反应方向移动，二氧化氮浓度减小，颜色变浅，而D中反应放热，温度升高，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮的浓度增大，颜色变深；
（2）设二氧化氮的初始浓度为cmol/L，根据题意信息可知：
                   2NO₂ ?N₂O₄
初始浓度（mol/L）：c      0
变化浓度（mol/L）：c-0.0125  0.0321
平衡时浓度（mol/L）：0.0125  0.0321
则c-0.0125=2×0.0321，解得c=0.0767mol/L，
NO₂的转化率为$\frac{0.0767mol/L-0.0125mol/L}{0.0767mol/L}$×100%≈83.7%．
故答案为：0.0767mol/L；83.7%．

点评 本题考查化学平衡计算、影响化学平衡移动的因素，难度不大，注意对基础知识理解掌握与灵活应用．