Question

18．已知反应：2NO₂（g）?N₂O₄（g），△H＜0，为了探究温度对化学平衡的影响，有人做了如图实验：把NO₂和N₂O₄的混合气体通入甲、乙两个连通的烧瓶里，然后用夹子夹住橡皮管，把两烧瓶分别浸入两个分别盛有500mL 6mol/L的HCl溶液和盛有500mL蒸馏水的烧杯中（两烧杯中溶液的温度相同）．
（1）该实验用两个经导管连通的烧瓶，其设计意图是使两个烧瓶中可逆反应的起始平衡状态完全相同，便于对比．
（2）向烧杯甲的溶液中放入125g NaOH固体，同时向烧杯乙中放入125g硝酸铵晶体，搅拌使之溶解．甲烧瓶内气体的颜色将变深，原因是NaOH溶解放热，中和HCl也放热，使甲瓶气体温度升高，平衡逆向移动，c（NO_2）增大；乙烧瓶内气体的颜色将变浅，原因是NH₄NO₃溶解吸热，乙烧瓶气体的温度降低，平衡2NO₂，N₂O₄向正反应方向移动，使NO₂的浓度减小．
（3）该实验欲得出的结论是升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热反应方向移动．
（4）某同学认为该实验的设计并不完全科学，他指出此时影响化学平衡的因素不止一个，你认为他所指的另一个因素是压强．

Answer 1

分析 （1）试验中用两个经导管连通的烧瓶，可以使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用；
（2）根据温度对化学平衡的影响分析，氢氧化钠溶解和盐酸中和反应都使溶液温度升高，硝酸铵溶解溶液温度降低，2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，依据化学平衡移动原理分析，升温平衡向吸热方向进行，降温平衡向放热反应方向进行，二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮是无色气体；
（3）根据温度对可逆反应的影响进行分析；
（4）该反应中有气体参与，温度改变后气体体积也改变，压强也会影响化学平衡．

解答 解：（1）该实验用两个经导管连通的烧瓶，确两个个烧瓶中可逆反应的起始平衡状态完全相同，便于对比，
故答案为：使两个烧瓶中可逆反应的起始平衡状态完全相同，便于对比；
（2）因NaOH溶于水以及与NaOH与HCl的反应都是放热反应，所以烧杯甲的溶液的温度升高，温度升高，平衡2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0向吸热方向移动，即逆反应方向移动，NO₂浓度增大，颜色加深；
因NH₄NO₃溶于水是吸热的，使体系温度降低，使平衡2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0向放热热方向移动，即反应方向移动，NO₂浓度减小，颜色变浅，
故答案为：变深；NaOH溶解放热，中和HCl也放热，使甲瓶气体温度升高，平衡逆向移动，c（NO_2）增大；变浅；NH₄NO₃溶解吸热，乙烧瓶气体的温度降低，平衡2NO₂，N₂O₄向正反应方向移动，使NO₂的浓度减小；
（3）根据实验现象可知，改变温度后化学平衡发生移动：升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热反应方向移动，
故答案为：升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热反应方向移动；      
（4）该反应中，改变温度后，容器内气体的压强也会改变，而压强对该可逆反应同样会产生影响，所以该实验设计并不完全科学，
故答案为：压强．

点评 本题考查了影响化学平衡的因素，题目难度中等，注意掌握温度、压强、浓度对因素对化学平衡的影响，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力．