Question

紅棕色氣體的NO₂與無(wú)色的N₂O₂氣體間存在以下反應(yīng)：2NO₂（g）?N₂O₄（g）+Q（Q＞0）
（1）將NO₂與N₂O₂的混合氣體密封于一支玻璃管內(nèi)，然后將其一端浸入熱水中，混合氣體的顏色將

 

（選填“變深”、“變淺”、或“不變”）
（2）在一支100mol的注射器（a）中吸入50mol NO₂與N₂O₄的混合氣體密封，在另一支注射器（b）中吸入溴蒸汽，再吸入一定量的空氣，將混合氣體的顏色深度調(diào)節(jié)到與a注射器顏色接近一致，再密封，然后壓縮a注射器到20mL時(shí)（氣密性良好）a注射器內(nèi)氣體顏色先變

 

（選填“深”或“淺”）然后慢慢變

 

（選填“深”或“淺”），達(dá)平衡后注射器內(nèi)氣體顏色a比b

 

（選填“深”或“淺”）
（3）一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡，NO₂與N₂O₄混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為57.5
①求混合氣體中NO₂與N₂O₄的物質(zhì)的量之比
②混合氣體中N₂O₄的體積分?jǐn)?shù)為多少？

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）可逆反應(yīng)2NO₂?N₂O₄+Q（Q＞0），正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向著逆反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）減小體積，二氧化氮的濃度增大，則氣體顏色加深，同時(shí)增大氣體壓強(qiáng)，根據(jù)勒夏特列原理分析平衡向氣體體積減小的分析進(jìn)行；
（3）相同條件下體積之比等于物質(zhì)的量之比，根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量求兩者的物質(zhì)的量之比及N₂O₄的體積分?jǐn)?shù)．

解答： 解：（1）可逆反應(yīng)2NO₂?N₂O₄，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向著逆反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化氮?dú)怏w是紅棕色氣體，四氧化二氮?dú)怏w為無(wú)色氣體，平衡逆向進(jìn)行，二氧化氮濃度增大，混合氣體顏色變深，故答案為：變深；
（2）壓縮a注射器到20mL時(shí)，NO₂濃度增大，則氣體顏色加深，氣體體積減小，則氣體壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化氮濃度降低，所以氣體顏色變淺，先變深，一段時(shí)間后氣體顏色又變淺了，但仍比開(kāi)始?xì)怏w的顏色深，故答案為：深；淺；深；
（3）設(shè)N₂O₄和NO₂混合氣體中各物質(zhì)的量分別為xmol和ymol，由平均相對(duì)分子質(zhì)量為57.5，可知

92x+46y

x+y

=57.5，解得

x

y

=

1

3

，
①NO₂與N₂O₄的物質(zhì)的量之比y：x=3：1，答：NO₂與N₂O₄的物質(zhì)的量之比3：1；
②混合氣體中N₂O₄的體積分?jǐn)?shù)為

1

1+3

×100%=25%，答：混合氣體中N₂O₄的體積分?jǐn)?shù)為25%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查平衡移動(dòng)原理，難點(diǎn)為（3）由相對(duì)分子質(zhì)量求兩者的物質(zhì)的量之比，難度不大．