NO2和N2O4混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。理论估算和实测发现，混合气体体积由V压缩为V/2，温度会由298K升至311K。已知这两个温度下
2NO2(g)的压力平衡常数KP分别为0.141和0.363。
(1)通过计算回答，混合气体经上述压缩后，NO2的浓度比压缩前增加了多少倍。
(2)动力学实验证明，上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡。压缩后的混合气体在室温下放置，颜色如何变化？为什么？
参考答案：
(1)①设混合气体未被压缩，在298K(V1，T1)达平衡，N2O4(g)的平衡分压为p1，NO2(g)的平衡分压为p2，则有
p1+p2=1atm
解得p1=0.688atm，p2=0.312atm。
②设针管压缩未发生平衡移动，已知pT1=1atm，T1=298K，T2=311K，V2/V1=1/2，根据理想气体状态方程pT1V1/T1=pT1V2/T2，解得pT2=2.087atm。则在311K时N2O4分压p1=0.688×2.087/1=1.436atm，NO2分压p2=0.312×2.087/1=0.651atm。
③压缩引起压力变化，平衡正向移动。设达平衡时N2O4分压减少xatm，NO2分压增加2xatm，则有
，解得x=0.0317atm。则N2O4的平衡分压p1(311K)=1.436-0.0317=1.404(atm)，NO2的平衡分压p2(311K)=0.651+0.0317×2=0.714(atm)。NO2压缩前后的浓度比为[p(NO2，311K)/T2]/[p(NO2，298K)/T1]=0.714/0.312=2.29，即NO2的浓度比压缩前增加了1.29倍。
(2)压缩后的混合气体在室温下放置，温度逐渐下降，平衡向放热方向移动，NO2聚合成N2O4，颜色由深变浅，直至体系温度降至室温，颜色不再变化。