Question

如图所示，在25℃时，在烧杯A中装有50.0mL水，烧杯B中装有0.50mol/L盐酸50.0mL，把NO₂和N₂O₄的混合气体盛在两个连通的烧瓶C、D里，然后用夹子夹住橡皮管，把C烧瓶放入A烧杯中，D烧瓶放入B烧瓶中．然后往A烧杯中加入50.0g NH₄NO₃粉末搅拌使其完全溶解，往B烧杯中加入2.0g  NaOH固体搅拌并使其溶解后，回答下列问题：
（1）烧杯A中温度

 

 （填“升高”、“降低”或“不变”）；
（2）已知：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，从上面实验可知，D烧瓶内混合气体颜色将

 

（填“变浅”、“变深”或“不变”）；
（3）若实验测得B烧杯中酸碱中和反应放热1.4325kJ，则NaOH溶液和HCl溶液发生中和反应的热化学方程式为

 

；
（4）若起始时在D烧瓶中充入m g N₂O₄，此时测得烧瓶中压强为1.01×10⁵Pa，当可逆反应：N₂O₄（g）?2NO₂（g）达到化学平衡状态时压强变为1.515×10⁵Pa（保持温度不变），则平衡时，N₂O₄的转化率α=

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）硝酸铵溶解时吸收热量；
（2）酸碱中和时放出热量，导致溶液的温度升高，升高温度平衡向吸热方向移动；
（3）据HCl和NaOH的物质的量，计算生成1mol水时放热多少，再书写热化学方程式；
（4）体积不变的容器中，气体的压强之比等于物质的量之比，求算反应掉的N₂O₄物质的量，再求算转化率．

解答： 解：（1）硝酸铵溶解时吸收热量导致溶液温度降低，故答案为：降低；
（2）加入氢氧化钠会和盐酸之间发生中和反应时放出热量，导致溶液的温度升高，反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）是放热反应，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，故答案为：变深；
（3）n（HCl）=0.50mol/L×0.05L=0.025mol，n（NaOH）=

2g

40g/mol

=0.05mol，0.025molHCl与0.05molNaOH反应，生成0.025mol水时放热1.4325KJ，则生成1mol水时放热57.3KJ，所以热化学方程式为：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（2）△H=-57.3kJ/mol，
故答案为：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O△H=-57.3kJ/mol；
（4）体积不变的容器中，气体的压强之比等于物质的量之比，设反应后的四氧化二氮有nmol，则生成的二氧化氮又2nmol，有

mg 92g/mol

nmol+2nmol

=

1.01×105Pa

1.515×105Pa

，
解得n=

m

184

mol，所以α（N₂O₄）=

m 184 mol

m 96 mol

×100%=50%，
故答案为：50%．

点评：本题考查了平衡移动、热化学方程式书写、转化率的求算，题目难度中等．