Question

I、如下图所示，在容器A中装有20℃的水50 mL，容器B中装有1 mol/L的盐
酸50 mL，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　ΔH＝－57 kJ/mol，

当向A中加入50 gNH₄NO₃晶体使之溶解；向B中加入2 g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 5 mol/L，c(N₂O₄)＝
0.0321mol/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

I.（1）变浅 （2）0.0767 mol/L   83.7%
Ⅱ.（1）①气体的体积减小，NO2浓度增大，气体的颜色加深
②增大压强，减小气体的体积，平衡向正反应方向移动  ③不变 增大

试题分析：I.（1）硝酸铵溶于水吸热，且该反应的正反应是放热反应，所以C中平衡向正反应方向移动，颜色变浅。
（2）达到平衡时，c(NO₂)＝0.012 5 mol/L，c(N₂O₄)＝0.032 1 mol/L，则消耗NO₂的浓度是0.032 1 mol/L×2＝0.0642 mol/L，所以NO₂的起始浓度是0.012 5 mol/L＋0.0642 mol/L＝0.0767 mol/L。则NO₂的转化率为。
Ⅱ.（1）①气体的体积减小，因此NO₂浓度增大，所以气体的颜色加深。
②增大压强，减小气体的体积，平衡向正反应方向移动，因此一段时间后气体颜色又变浅。
③平衡常数只与温度有关系，所以改变压强，平衡常数不变；平衡向正反应方向移动，所以反应物的转化率增大。
点评：该题是中等难度的试题，试题注重基础，侧重能力的考查和训练。该题有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，有助于培养学生分析问题、解决问题的能力。