Question

（1）如图所示，烧杯甲中盛放100 mL 6 mol·L^－1的HCl溶液，烧杯乙中盛放100 mL冷水，现向烧杯甲的溶液中放入NaOH固体，同时向烧杯乙中放入NH₄NO₃固体，搅拌使之溶解。A瓶中气体颜色变深，B瓶气体颜色变浅，理由是：                     。

（2）在恒温条件下将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入一容积为2 L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图。

①图中的两条曲线，表示NO₂浓度随时间的变化曲线

②前10 min内用υ（N₂O₄）表示的化学反应速率为

③25 min时，NO₂转变为N₂O₄的反应速率增大，其原因是

④15min时的平衡常数为           ，35min时的平衡常数为           。

⑤在一定容积的密闭容器中，不能说明2NO₂（g）N₂O₄（g）达到平衡状态的是（     ）

A．容器的压强不再变化    

B．容器的颜色不再变化

C．混合气体的平均相对分子质量不再变化

D．混合气体的密度不再变化

E．υ（NO₂）＝2υ（N₂O₄）    

F．c（NO₂）＝2 c（N₂O₄）

Answer

（1）因为2NO2(g)N2O4(g) △H＜0，NaOH中和HCl时要放热，平衡向左移动，NO2浓度增大，颜色加深。NH4NO3溶解吸热，温度降低，平衡向右移动，NO2浓度减小，气体颜色变浅。（2）①X ②0．02 mol/(L·min) ③在容器中添加了NO2④0．9 、0．9 ⑤DEF

【解析】

试题分析：烧瓶中存在2NO2N2O4 △H<0，甲烧杯中加入NaOH固体，NaOH和盐酸发生中和反应，放出热量，根据勒夏特列原理，平衡逆向移动，c(NO2)增大，颜色加深。NH4NO3溶于水是吸收热量，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，c(NO2)降低，颜色变浅，因此理由是“因为2NO2(g)N2O4(g) △H＜0，NaOH中和HCl时要放热，平衡向左移动，NO2浓度增大，颜色加深。NH4NO3溶解吸热，温度降低，平衡向右移动，NO2浓度减小，气体颜色变浅”。（2）根据反应速率之比等于方程式中系数之比：X：Y=： =2：1，X表示NO2浓度随时间的变化，填：“X”；②v(N2O4)= mol/(L·min)=0．02mol/(L·min)；③25min时NO2的浓度突然增大，而N2O4的浓度不变，说明改变的因素不是温度、压强、催化剂，只能是增大了NO2的浓度，填写“在容器中添加了NO2”；④N2O42NO2，10min的平衡常数k==0．9，平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，即35min时平衡常数仍是0．9；⑤A、等容状态下，反应前后的气体系数之和不相等，压强随反应的进行减小，当压强不再改变说明达到了平衡，不符合题意；B、NO2红棕色气体，N2O4无色，当颜色不再改变，说明反应达到平衡状态，不符合题意；C、M=，反应前后都是气体，遵循质量守恒，m不变，反应前后气体系数之和不等，M不再改变，说明反应达到平衡状态，不符合题意；D、ρ=，m不变，容器是等容的，v不变，ρ不变，不能作为达到平衡的标志；E、速率表示反应达到平衡的标志，要求方向是一正一逆，问题没有说明，所以此速率的关系不能作为达到平衡的标志；F、同E的分析，因此不能作为达到平衡标志的是：DEF。

3考点：考查反应速率的计算、勒夏特列原理、达到平衡的标志等相关知识。