Question

I、如下圖所示，在容器A中裝有20℃的水50 mL，容器B中裝有1 mol/L的鹽
酸50 mL，試管C、D相連通，且其中裝有紅棕色NO₂和無色N₂O₄的混合氣體，并處于下列平
衡：2NO₂??N₂O₄　ΔH＝－57 kJ/mol，

當向A中加入50 gNH₄NO₃晶體使之溶解；向B中加入2 g苛性鈉時：
(1)C中的氣體顏色__________； (填“變淺”或“變深”)。
(2)若25℃時，起始時僅有NO₂氣體，達到平衡時，c(NO₂)＝0.012 5 mol/L，c(N₂O₄)＝
0.0321mol/L，則NO₂的起始濃度為__________，NO₂的轉化率為__________。
Ⅱ. 在三支容積均為30cm³針筒中分別抽入10cm³NO₂氣體，將針筒前端封閉。
(1)將第二支針筒活塞迅速推至5cm³處，此時氣體的顏色變深，一段時間后氣體顏色又變淺了，但仍比第一支針筒氣體的顏色深。
① 推進針筒后顏色變深的原因是                                ；
②一段時間后氣體顏色又變淺的原因是                            
③ 在此過程中，該反應的化學平衡常數將           (填“增大”、“減小”或“不變”，下同）NO₂的轉化率將    。

Answer 1

I.（1）變淺 （2）0.0767 mol/L   83.7%
Ⅱ.（1）①氣體的體積減小，NO2濃度增大，氣體的顏色加深
②增大壓強，減小氣體的體積，平衡向正反應方向移動  ③不變 增大

試題分析：I.（1）硝酸銨溶于水吸熱，且該反應的正反應是放熱反應，所以C中平衡向正反應方向移動，顏色變淺。
（2）達到平衡時，c(NO₂)＝0.012 5 mol/L，c(N₂O₄)＝0.032 1 mol/L，則消耗NO₂的濃度是0.032 1 mol/L×2＝0.0642 mol/L，所以NO₂的起始濃度是0.012 5 mol/L＋0.0642 mol/L＝0.0767 mol/L。則NO₂的轉化率為。
Ⅱ.（1）①氣體的體積減小，因此NO₂濃度增大，所以氣體的顏色加深。
②增大壓強，減小氣體的體積，平衡向正反應方向移動，因此一段時間后氣體顏色又變淺。
③平衡常數只與溫度有關系，所以改變壓強，平衡常數不變；平衡向正反應方向移動，所以反應物的轉化率增大。
點評：該題是中等難度的試題，試題注重基礎，側重能力的考查和訓練。該題有利于培養學生的邏輯思維能力和發散思維能力，有助于培養學生分析問題、解決問題的能力。