Question

12．化學(xué)反應(yīng)速率的變化和化學(xué)平衡移動(dòng)的規(guī)律都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，勒夏特列原理也是由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的．
（1）將銅片投入到稀硝酸中，開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生氣泡的速率很慢，隨后反應(yīng)速率增大，根據(jù)你學(xué)到的知識(shí)分析，反應(yīng)速率增大的原因是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)．當(dāng)進(jìn)行一段時(shí)間后，反應(yīng)速率又減慢，這次速率減慢的原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度減小．
（2）丙酮和碘在酸性溶液中發(fā)生下列反應(yīng)：CH₃COCH₃+I₂→CH₃COCH₂I+H⁺+I^-．25℃時(shí)，該反應(yīng)的速率由下列經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定：
υ=k•c（CH₃COCH₃）•c（H⁺）[mol/（L•s）]
根據(jù)該經(jīng)驗(yàn)公式，如果c（I₂），c（CH₃COCH₃），c（H⁺）的起始濃度依次為0.01mol/L，0.1mol/L，0.01mol/L，分析反應(yīng)速率的變化趨勢(shì)是先逐漸增大后逐漸減小．
（3）在一支試管中先加入30mL 0.01mol/L FeCl₃溶液，再滴加10mL 0.01mol/L KSCN溶液，搖勻．將制得的溶液平均分裝于4支試管中，然后分別加入：①FeCl₃固體；②KSCN固體；③KCl固體；④H₂O．充分振蕩后，溶液的顏色基本不變的是③（填序號(hào)）．
（4）在50mL的注射器中吸入40mL NO₂和N₂O₄的混合氣體，在另一同樣規(guī)格的注射器中吸入40mL Br₂（g），對(duì)比兩注射器中氣體的顏色完全一致．然后都將注射器的活塞慢慢推至20mL處，發(fā)現(xiàn)注射器內(nèi)氣體的顏色變化的現(xiàn)象是前者先變深后變淺，但比原來(lái)深；后者只變深．推測(cè)平衡移動(dòng)是通過(guò)觀察裝入NO₂和N₂O₄的混合氣體的注射器內(nèi)氣體的顏色比裝入Br₂（g）的注射器內(nèi)氣體的顏色淺．
（5）如果要鑒別密封于由兩球連通的密閉容器中充滿的紅棕色氣體是NO₂和N₂O₄混合氣還是Br₂（g），可以通過(guò)加熱．

Answer 1

分析 （1）銅與稀硝酸是放熱反應(yīng)，溫度升高，速率加快；稀硝酸被消耗，濃度變小，速率減慢；
（2）根據(jù)三段法計(jì)算當(dāng)溶液中的I₂消耗較少和較多時(shí)，c（CH₃COCH₃）、c（H⁺）的濃度大小，代入v=kc（CH₃COCH₃）•c（H⁺）mol/（L•s）計(jì)算、比較得出；
（3）溶液中存在平衡Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，
①加入氯化鐵，增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
②加入硫氰化鉀，增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
③加入少量KCl固體，溶液中Fe³⁺、SCN^-濃度不變；
④加入水，導(dǎo)致Fe³⁺濃度降低，平衡向逆方向移動(dòng)；
（4）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；
（5）根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析，對(duì)于可逆反應(yīng)2NO₂?N₂O₄，逆方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，升溫平衡向吸熱方向移動(dòng)，顏色加深．

解答 解：（1）銅與稀硝酸是放熱反應(yīng)，溫度升高，速率加快；隨反應(yīng)的進(jìn)行，稀硝酸被消耗，濃度變小，速率減慢，
故答案為：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度減小；
（2）反應(yīng)開(kāi)始時(shí)c（CH₃COCH₃）=0.1 mol/L，c（H⁺）=0.01 mol/L，所以v₀=0.1×0.01k mol/（L•s）=0.001k mol/（L•s），
當(dāng)溶液中的I₂消耗0.001 mol/L，
         CH₃COCH₃+I₂→CH₃COCH₂I+H⁺+I^-
開(kāi)始：0.1          0.01                     0.01
變化：0.001      0.001                   0.001
結(jié)束：0.099      0.009                   0.011
此時(shí)v=0.099×0.011k mol/（L•s）=0.001089k mol/（L•s）＞0.001k mol/（L•s），所以反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，反應(yīng)速率逐漸增大，
當(dāng)溶液中的I₂消耗一半時(shí)，
         CH₃COCH₃+I₂→CH₃COCH₂I+H⁺+I^-
開(kāi)始：0.1          0.01                     0.01
變化：0.05        0.005                   0.005
結(jié)束：0.05        0.005                   0.015
此時(shí)v=0.05×0.015k mol/（L•s）=0.00075k mol/（L•s）＜0.001k mol/（L•s），反應(yīng)一段時(shí)間后，反應(yīng)速率逐漸減小，
故答案為：先逐漸增大后逐漸減�。�
（3）溶液中存在平衡Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，
①加入氯化鐵，增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，顏色加深，故不選；
②加入硫氰化鉀，增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，顏色加深，故不選；
③加入少量KCl固體，溶液中Fe³⁺、SCN^-濃度不變，顏色不改變，故可選；
④加入水，導(dǎo)致Fe³⁺濃度降低，平衡向逆方向移動(dòng)，顏色變淺，故不選；
故答案為：③；
（4）壓縮前者注射器到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)，二氧化氮濃度略降低，所以氣體顏色變淺，但仍比開(kāi)始?xì)怏w的顏色深；后者無(wú)平衡移動(dòng)，顏色只加深，對(duì)比兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可知前者的顏色比后者淺，
故答案為：前者先變深后變淺，但比原來(lái)深；后者只變深；淺；
（5）根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析，對(duì)于可逆反應(yīng)2NO₂?N₂O₄，逆方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，升溫平衡向吸熱方向移動(dòng)，所以可以加熱兩個(gè)裝置，顏色加深的是NO₂和N₂O₄混合氣，而裝溴蒸氣的裝置顏色不改變，故答案為：通過(guò)加熱．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡及其影響，題目難度不大，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)平衡及其影響因素，試題側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)的考查，培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力．