Question

【題目】已知反應:2NO2(g) N2O4(g)是放熱反應,為了探究溫度對化學平衡的影響,有人做了如下實驗:把NO2和N2O4的混合氣體通入甲、乙兩個連通的燒瓶里,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）該實驗用兩個經導管連通的燒瓶,其設計意圖是__________。

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

（3）該實驗欲得出的結論是__________。

（4）某同學認為該實驗的設計并不完全科學,他指出此時影響化學平衡的因素不止一個,你認為他所指的另一個因素是__________。

Answer 1

【答案】使兩個燒瓶的起始狀態完全相同，起到對照作用 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，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，使NO2的濃度減小； 升溫平衡向吸熱方向移動，降溫平衡向放熱方向移動 壓強

【解析】

（1）試驗中用兩個經導管連通的燒瓶，可以使兩個燒瓶的起始狀態完全相同，起到對照作用；（2）根據溫度對化學平衡的影響分析，氫氧化鈉溶解和鹽酸發生中和反應都會使溶液溫度升高，硝酸銨溶解使溶液溫度降低，由2NO2（g）N2O4（g）△H＜0，依據化學平衡移動原理分析，升溫平衡向吸熱方向進行，降溫平衡向放熱反應方向進行，二氧化氮是紅棕色氣體，四氧化二氮是無色氣體；（3）根據溫度對可逆反應的影響進行分析；（4）該反應中有氣體參與，溫度改變后氣體體積也改變，壓強也會影響化學平衡．

（1）該實驗用兩個經導管連通的燒瓶,其設計意圖是可以使兩個燒瓶的起始狀態完全相同，起到對照作用，故答案為：使兩個燒瓶的起始狀態完全相同，起到對照作用。

（2）因NaOH溶于水以及與NaOH與HCl的反應都會使溶液溫度升高，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，即向逆反應方向移動，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，即向正反應方向移動，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，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，使NO2的濃度減小；

（3）根據實驗現象可知，改變溫度后化學平衡發生移動：升溫平衡向吸熱方向移動，降溫平衡向放熱方向移動，故答案為：升溫平衡向吸熱方向移動，降溫平衡向放熱方向移動；

（4）該反應中，改變溫度后，容器內氣體的壓強也會改變，而壓強對該可逆反應同樣會產生影響，所以該實驗設計并不完全科學，故答案為：壓強。