Question

已知2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-52.7kJ?mol^-1，某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响，做了如下两组实验：
Ⅰ．该小组的同学取了两个烧瓶A和B，分别加入相同浓度的NO₂与N₂O₄的混合气体，中间用夹子夹紧，并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中（如图所示），然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH₄NO₃固体．请回答下列有关问题
（1）观察到的实验现象为：

 

（2）由实验现象可知，升高温度，该化学平衡向

 

（填“正”或“逆”）反应方向移动，反应中NO₂的转化率将

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
Ⅱ．在三支容积均为30mL针筒中分别抽入10mLNO₂气体，将针筒前端封闭．实验过程中第一支针筒不做任何操作，仅作为实验现象观察时的参照对象．
（3）某同学将第二支针筒活塞迅速推至5mL处，此时气体的颜色变深，一段时间后气体颜色又变浅了．试解释一段时间后气体颜色又变浅的原因：

 

．
（4）某同学将第三支针筒活塞迅速拉至20mL处．
①该同学观察到的现象是：

 

②在此过程中，该反应的化学平衡常数将

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）浓硫酸稀释时放出热量，导致溶液的温度升高，硝酸铵溶解时吸收热量，导致溶液的温度降低，升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度，平衡向放热方向移动；
（2）根据气体颜色的变化确定移动方向；
（3）减小体积，二氧化氮的浓度增大，则气体颜色加深，同时增大气体压强，根据勒夏特列原理分析解答；
（4）①体积变大，二氧化氮的浓度降低，颜色变浅；体积变大，压强减小，平衡向着气体体积增大的方向移动，颜色变深；化学平衡只是减弱外界的影响，颜色比第一支针筒浅；
②温度不变，化学平衡常数不变．

解答： 解：（1）浓硫酸稀释时放出热量，导致溶液的温度升高，硝酸铵溶解时吸收热量，导致溶液的温度降低，反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）是放热反应，A烧杯中，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮气体浓度增大，气体颜色加深，降低温度，平衡向正反应方向移动，二氧化氮浓度降低，所以气体颜色变浅，故答案为：A气体颜色加深，B气体颜色变浅；
（2）由以上分析知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致二氧化氮转化率降低，故答案为：逆； 减小；
（3）第二支针筒活塞迅速推至5mL处，气体体积减小，气体的体积减小时，NO₂浓度增大，则气体颜色加深；
故答案为：增大压强，平衡向正反应方向移动，NO₂浓度减小；
（4）①体积变大，二氧化氮的浓度降低，颜色变浅；体积变大，压强减小，平衡向着气体体积增大的方向移动，颜色变深；化学平衡只是减弱外界的影响，颜色比第一支针筒浅；
①化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变；
故答案为：①气体的颜色先变浅，一段时间后又变深，但仍比第一支针筒气体的颜色浅；②不变．

点评：本题考查了温度、压强对化学平衡的影响，难度不大，根据勒夏特里原理来分析解答即可．