Question

已知2NO₂（g）═N₂O₄（g）△H=-52.7kJ?mol^-1，常温下NO₂为红棕色气体，N₂O₄为无色气体．某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响，做如下（1）（2）两个实验：
（1）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），然后分别向两个烧杯中加入适量浓硫酸和NH₄NO₃固体（NH₄NO₃固体溶解吸热）．
请回答：
A中的现象为

 

，B中的现象为

 

，A中化学平衡常数

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）B中化学平衡常数，由此可知，降低温度，该化学平衡向

 

（填“正”或“逆”）反应方向移动．
（2）在三支容积均为30cm³针筒中分别抽入10cm³相同浓度的NO₂与N₂O₄的混合气体，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

 

A．先变深，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．
B．先变浅，一段时间后气体颜色又变深了，但仍比第一支针筒气体的颜色浅．
②将第三支针筒活塞拉至20cm³处，在此过程中，该反应的化学平衡常数将

 

（填“增大”、“减小”或“不变”），NO₂的转化率将

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学平衡常数的含义

专题：化学平衡专题

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，升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度，平衡向放热方向移动；根据气体颜色的变化确定移动方向；Kc=

c(N2O4)

c2(NO2)

； 升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据平衡移动方向确定二氧化氮的转化率；
（2）减小体积，二氧化氮的浓度增大，则气体颜色加深，同时增大气体压强，根据勒夏特列原理分析解答；增大气体体积，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，温度不变，化学平衡常数不变，根据平衡移动方向判断二氧化氮的转化率．

解答： 解：（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，A中温度高，平衡逆向进行，平衡常数小于B中化学平衡常数，降低温度，该化学平衡向放热反应方向进行，即平衡正向进行；
故答案为：气体颜色加深，气体颜色变浅；小于；正；
（2）①气体的体积减小时，NO₂浓度增大，则气体颜色加深，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，先变深，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；
故答案为：A；
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，
故答案为：不变，减小．

点评：本题考查了温度、压强对化学平衡的影响，难度不大，根据勒夏特里原理来分析解答即可．