Question

【題目】已知反應(yīng):2NO2(g) N2O4(g)是放熱反應(yīng),為了探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,有人做了如下實(shí)驗(yàn):把NO2和N2O4的混合氣體通入甲、乙兩個(gè)連通的燒瓶里,然后用夾子夾住橡皮管,把兩燒瓶分別浸入兩個(gè)分別盛有500 mL 6 mol·L-1的HCl溶液和盛有500 mL蒸餾水的燒杯中(兩燒杯中溶液的溫度相同)。

（1）該實(shí)驗(yàn)用兩個(gè)經(jīng)導(dǎo)管連通的燒瓶,其設(shè)計(jì)意圖是__________。

（2）向燒杯甲的溶液中放入125g NaOH固體,同時(shí)向燒杯乙中放入125g硝酸銨晶體,攪拌使之溶解。甲燒瓶?jī)?nèi)氣體的顏色將__________原因是__________乙燒瓶?jī)?nèi)氣體的顏色將__________,原因是__________。

（3）該實(shí)驗(yàn)欲得出的結(jié)論是__________。

（4）某同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)并不完全科學(xué),他指出此時(shí)影響化學(xué)平衡的因素不止一個(gè),你認(rèn)為他所指的另一個(gè)因素是__________。

Answer 1

【答案】使兩個(gè)燒瓶的起始狀態(tài)完全相同，起到對(duì)照作用 變深 NaOH溶解放熱，中和HCl也放熱，使甲瓶氣體溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，c（NO2）增大 變淺 NH4NO3溶解吸熱，乙燒瓶氣體的溫度降低，平衡向生成N2O4方向移動(dòng)，使NO2的濃度減小； 升溫平衡向吸熱方向移動(dòng)，降溫平衡向放熱方向移動(dòng) 壓強(qiáng)

【解析】

（1）試驗(yàn)中用兩個(gè)經(jīng)導(dǎo)管連通的燒瓶，可以使兩個(gè)燒瓶的起始狀態(tài)完全相同，起到對(duì)照作用；（2）根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響分析，氫氧化鈉溶解和鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)都會(huì)使溶液溫度升高，硝酸銨溶解使溶液溫度降低，由2NO2（g）N2O4（g）△H＜0，依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析，升溫平衡向吸熱方向進(jìn)行，降溫平衡向放熱反應(yīng)方向進(jìn)行，二氧化氮是紅棕色氣體，四氧化二氮是無(wú)色氣體；（3）根據(jù)溫度對(duì)可逆反應(yīng)的影響進(jìn)行分析；（4）該反應(yīng)中有氣體參與，溫度改變后氣體體積也改變，壓強(qiáng)也會(huì)影響化學(xué)平衡．

（1）該實(shí)驗(yàn)用兩個(gè)經(jīng)導(dǎo)管連通的燒瓶,其設(shè)計(jì)意圖是可以使兩個(gè)燒瓶的起始狀態(tài)完全相同，起到對(duì)照作用，故答案為：使兩個(gè)燒瓶的起始狀態(tài)完全相同，起到對(duì)照作用。

（2）因NaOH溶于水以及與NaOH與HCl的反應(yīng)都會(huì)使溶液溫度升高，所以燒杯甲中溶液的溫度升高，溫度升高，平衡2NO2（g）N2O4（g）△H＜0向吸熱方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2濃度增大，顏色加深；因NH4NO3溶于水是吸熱的，使體系溫度降低，2NO2（g）N2O4（g）△H＜0向放熱方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2濃度減小，顏色變淺，故答案為：變深；NaOH溶解放熱，中和HCl也放熱，使甲瓶氣體溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，c（NO2）增大；變淺；NH4NO3溶解吸熱，乙燒瓶氣體的溫度降低，平衡向生成N2O4方向移動(dòng)，使NO2的濃度減��；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，改變溫度后化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)：升溫平衡向吸熱方向移動(dòng)，降溫平衡向放熱方向移動(dòng)，故答案為：升溫平衡向吸熱方向移動(dòng)，降溫平衡向放熱方向移動(dòng)；

（4）該反應(yīng)中，改變溫度后，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)也會(huì)改變，而壓強(qiáng)對(duì)該可逆反應(yīng)同樣會(huì)產(chǎn)生影響，所以該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并不完全科學(xué)，故答案為：壓強(qiáng)。