Question

I、如图所示，在容器A中装有20℃的水50mL，容器B中装有1mol/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?N₂O₄△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    ； （填“变浅”或“变深”）．
（2）若25℃时，起始时仅有NO₂气体，达到平衡时，c（NO₂）=0.012 5mol/L，c（N₂O₄）=0.032 1mol/L，则NO₂的起始浓度为    ，NO₂的转化率为    ．
Ⅱ．在三支容积均为30cm³针筒中分别抽入10cm³NO₂气体，将针筒前端封闭．
（1）将第二支针筒活塞迅速推至5cm³处，此时气体的颜色变深，一段时间后气体颜色又变浅了，但仍比第一支针筒气体的颜色深．
①推进针筒后颜色变深的原因是    ；
②一段时间后气体颜色又变浅的原因是    ；
③在此过程中，该反应的化学平衡常数将     （填“增大”、“减小”或“不变”，下同）NO₂的转化率将    ．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ、（1）硝酸铵的溶解过程是吸热过程；
（2）根据三行式来计算初始浓度和转化率；
Ⅱ、①根据公式c=以及压强对化学平衡移动的影响来回答；
②二氧化氮反应后，体系中气体的量减少，压强减小；
③化学平衡常数只受外界因素中的温度的影响，化学平衡正向移动时，反应物的转化率是增大的．
解答：解：I．（1）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，会向着正反应方向进行，所以颜色变浅，故答案为：变浅；
（2）设：二氧化氮的初始浓度为c，根据题意信息可知：
                 2NO₂ ?N₂O₄ 
    初始浓度：c         0  
   变化浓度：c-0.0125       0.0321
  平衡时浓度：0.0125     0.0321
则，解得c=0.0767mol/L，NO₂的转化率为×100%≈83.7%．
故答案为：0.0767mol/L；83.7%；
Ⅱ．①）将第二支针筒活塞迅速推至5cm³处，气体的体积减小，根据公式c=，所以NO₂浓度增大，气体的颜色加深，故答案为：气体的体积减小，NO2浓度增大，气体的颜色加深；
②将第二支针筒活塞迅速推至5cm³处，气体的体积减小，同时增大压强，平衡向正反应方向移动，所以一段时间后气体颜色又变浅，故答案为：增大压强，减小气体的体积，平衡向正反应方向移动；
③化学平衡常数只受外界因素中的温度的影响，在此过程中，体系的温度不变，所以该反应的化学平衡常数不变，由于化学平衡正向移动，所以NO₂的转化率将增大，故答案为：不变；增大．
点评：本题考查学生影响化学平衡移动的因素知识，注意教材知识的灵活应用是解题的关键，难度不大．