问题 填空题

(11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)将第三支针筒活塞快速拉至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    

答案

(1)气体颜色加深 气体颜色变浅

(2)正(1分)

(3)  减小

Ⅱ.(1)①气体的体积减小,NO2浓度增大,气体的颜色加深

②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

(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

不变 减小

题目分析:(1)A中温度升高,平衡逆移,生成更多的二氧化氮气体,因此A中的颜色加深。而B中则刚好相反。

(2)降低温度,平衡向放热反应的方向移动。

(3)平衡常数表达式。升高温度,平衡逆移,故NO2的转化率变小。

Ⅱ.(1)①推进针筒,使得气体体积减少,浓度增大,因此颜色加深。

②一段时间后,由于压强增大,平衡正移,因此颜色会变浅。

③此实验中主要是对压强的改变,因此可以得出的结论即为压强对平衡移动的影响。

(2)第三支针筒活塞快速拉至20cm3处,则此时体积增大,浓度减小,颜色变浅;而体积增大,压强减小,平衡逆移,故一段时间后,气体的颜色加深,且NO2的转化率变小。而对于平衡常数则不变。

点评:本题以NO2与N2O4的相互转换为载体,考查了压强对化学平衡移动的影响。

①增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动。

②对于由气体参与的反应,增大压强,反应速率增大,但平衡不一定发生移动。

③化学平衡常数只与温度和化学方程式有关,与平衡移动无关。

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