Question

18．已知反應(yīng)：2NO₂（g）?N₂O₄（g），△H＜0，為了探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，有人做了如圖實(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500mL 6mol/L的HCl溶液和盛有500mL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)意圖是使兩個(gè)燒瓶中可逆反應(yīng)的起始平衡狀態(tài)完全相同，便于對(duì)比．
（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)氣體的顏色將變深，原因是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（NO_2）增大；乙燒瓶?jī)?nèi)氣體的顏色將變淺，原因是NH₄NO₃溶解吸熱，乙燒瓶氣體的溫度降低，平衡2NO₂，N₂O₄向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使NO₂的濃度減�。�
（3）該實(shí)驗(yàn)欲得出的結(jié)論是升溫平衡向吸熱方向移動(dòng)，降溫平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)．
（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)因素是壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （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中和反應(yīng)都使溶液溫度升高，硝酸銨溶解溶液溫度降低，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．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)用兩個(gè)經(jīng)導(dǎo)管連通的燒瓶，確兩個(gè)個(gè)燒瓶中可逆反應(yīng)的起始平衡狀態(tài)完全相同，便于對(duì)比，
故答案為：使兩個(gè)燒瓶中可逆反應(yīng)的起始平衡狀態(tài)完全相同，便于對(duì)比；
（2）因NaOH溶于水以及與NaOH與HCl的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以燒杯甲的溶液的溫度升高，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，使平衡2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0向放熱熱方向移動(dòng)，即反應(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（NO_2）增大；變淺；NH₄NO₃溶解吸熱，乙燒瓶氣體的溫度降低，平衡2NO₂，N₂O₄向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使NO₂的濃度減小；
（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)，降溫平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，
故答案為：升溫平衡向吸熱方向移動(dòng)，降溫平衡向放熱反應(yīng)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)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響化學(xué)平衡的因素，題目難度中等，注意掌握溫度、壓強(qiáng)、濃度對(duì)因素對(duì)化學(xué)平衡的影響，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>