Question

（14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

Ⅰ(1)气体颜色加深（1分） 气体颜色变浅（1分）

（2）正（1分）

（3）（1分） 减小（1分）

Ⅱ（1）①气体的体积减小，NO2浓度增大，气体的颜色加深（1分）

②增大压强，减小气体的体积，平衡向正反应方向移动（2分）

③增大压强，化学平衡向气态物质系数减小的方向移动（2分）

（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（2分）

不变（1分） 减小（1分）

【解析】

试题分析：（1）浓硫酸稀释时放出热量，导致溶液的温度升高，硝酸铵溶解时吸收热量，导致溶液的温度降低，反应2NO2（g）N2O4（g）是放热反应，A烧杯中，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮气体浓度增大，气体颜色加深，降低温度，平衡向正反应方向移动，二氧化氮浓度降低，所以气体颜色变浅；（2）由以上分析知，降低温度，平衡向正反应方向移动；（3），升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致二氧化氮转化率降低；Ⅱ．（1）①气体的体积减小时，NO2浓度增大，则气体颜色加深；②气体体积减小，则气体压强增大，平衡向正反应方向移动，二氧化氮浓度降低，所以气体颜色变浅，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增大压强，化学平衡向气态物质系数减小的方向移动，答案为：增大压强，化学平衡向气态物质系数减小的方向移动；（2）气体体积增大，二氧化氮浓度减小，所以气体颜色变浅，同时气体的压强减小，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮的浓度增大，但仍不如第一支针筒气体的浓度大，所以仍比第一支针筒气体的颜色浅；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，平衡向逆反应方向移动，所以二氧化氮的转化率减小。

考点：考查化学平衡的移动。