Question

已知氯水中有如下平衡：Cl₂+H₂OHCl+HClO，常温下在一个容积为50mL的针筒（如图，活塞可自由滑动，针筒上刻有刻度）里吸入40mLCl₂和10mLH₂O。
（1）针筒中可观察到的现象是___
________________。
（2）若将此针筒长时间放置在有日光的地方，最终可观察到的现象是_____________。
（3）用化学平衡的观点解释上题中的现象：_____
_________________________________。
（4）在该针筒内吸入NO₂和N₂O₄的混合气体，如果将活塞迅速往上推，对气体进行压缩，观察到的现象为________________；如果将活塞迅速向下拉，观察到的现象为___________________。

Answer 1

（1）气体的体积缩小，溶液呈黄绿色

（2）气体和溶液均变为无色，最后气体的体积为20mL

（3）氯水中存在平衡：Cl₂+H₂OHCl+HClO，因为HClO见光易分解（2HClO2HCl+O₂↑）而导致平衡不断向右移动，最终Cl₂耗尽生成O₂，且O₂的体积为原有Cl₂体积的一半

（4）混合气体的颜色先变深后变浅；混合气体的颜色先变浅后变深

【试题分析】
（1）氯气能溶于水并与水发生反应，导致气体体积缩小，所得溶液（新制氯水）呈黄绿色。（2）、（3）若将此针筒长时间放置在有日光的地方，HClO在光照条件下会发生分解反应生成O₂，由于HClO的浓度减小，平衡Cl₂+H₂OHCl+HClO右移，最终Cl₂耗尽，HClO全部分解生成O₂，且O₂的体积为原有Cl₂体积的一半。（4）NO2是红棕色气体，N₂O₄是无色气体。将活塞迅速往上推，对气体进行压缩时，气体的体积缩小，NO₂的浓度突然增大，混合气体的颜色在短时间内加深，由于加压时平衡2NO₂（g）N₂O₄（g）向正反应方向移动，气体的颜色又逐渐变浅（与起始状态相比最终颜色还是加深了）。如果将活塞迅速往下拉，气体的体积突然增大，NO₂的浓度突然减小，混合气体的颜色在短时间内变浅，由于减压时平衡向逆反应方向移动，气体的颜色又逐渐加深（与起始状态相比最终颜色还是变浅了）。