Question

（11分）已知2NO₂（g）N₂O₄（g） ΔH（298K）=-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：

（1）A中的现象                ，B中的现象                         ；

（2）由此可知，降低温度，该化学平衡向     （填“正”或“逆”）反应方向移动；

（3）该化学反应的浓度平衡常数表达式为                     ，升高温度，该反应中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由此实验得出的结论是                                             。

（2）将第三支针筒活塞快速拉至20cm³处，该同学观察到的现象是                     ；

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）气体颜色加深 气体颜色变浅

（2）正（1分）

（3）  减小

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增大压强，化学平衡向气态物质系数减小的方向移动

（2）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

不变 减小

【解析】

试题分析：（1）A中温度升高，平衡逆移，生成更多的二氧化氮气体，因此A中的颜色加深。而B中则刚好相反。

（2）降低温度，平衡向放热反应的方向移动。

（3）平衡常数表达式。升高温度，平衡逆移，故NO2的转化率变小。

Ⅱ.（1）①推进针筒，使得气体体积减少，浓度增大，因此颜色加深。

②一段时间后，由于压强增大，平衡正移，因此颜色会变浅。

③此实验中主要是对压强的改变，因此可以得出的结论即为压强对平衡移动的影响。

（2）第三支针筒活塞快速拉至20cm3处，则此时体积增大，浓度减小，颜色变浅；而体积增大，压强减小，平衡逆移，故一段时间后，气体的颜色加深，且NO2的转化率变小。而对于平衡常数则不变。

考点：化学平衡