Question

如圖所示，在25℃時(shí)，在燒杯A中裝有50.0mL水，燒杯B中裝有0.50mol/L鹽酸50.0mL，把NO₂和N₂O₄的混合氣體盛在兩個(gè)連通的燒瓶C、D里，然后用夾子夾住橡皮管，把C燒瓶放入A燒杯中，D燒瓶放入B燒瓶中．然后往A燒杯中加入50.0g NH₄NO₃粉末攪拌使其完全溶解，往B燒杯中加入2.0g  NaOH固體攪拌并使其溶解后，回答下列問題：
（1）燒杯A中溫度

 

 （填“升高”、“降低”或“不變”）；
（2）已知：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，從上面實(shí)驗(yàn)可知，D燒瓶內(nèi)混合氣體顏色將

 

（填“變淺”、“變深”或“不變”）；
（3）若實(shí)驗(yàn)測得B燒杯中酸堿中和反應(yīng)放熱1.4325kJ，則NaOH溶液和HCl溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

；
（4）若起始時(shí)在D燒瓶中充入m g N₂O₄，此時(shí)測得燒瓶中壓強(qiáng)為1.01×10⁵Pa，當(dāng)可逆反應(yīng)：N₂O₄（g）?2NO₂（g）達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)變?yōu)?.515×10⁵Pa（保持溫度不變），則平衡時(shí)，N₂O₄的轉(zhuǎn)化率α=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）硝酸銨溶解時(shí)吸收熱量；
（2）酸堿中和時(shí)放出熱量，導(dǎo)致溶液的溫度升高，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)；
（3）據(jù)HCl和NaOH的物質(zhì)的量，計(jì)算生成1mol水時(shí)放熱多少，再書寫熱化學(xué)方程式；
（4）體積不變的容器中，氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，求算反應(yīng)掉的N₂O₄物質(zhì)的量，再求算轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）硝酸銨溶解時(shí)吸收熱量導(dǎo)致溶液溫度降低，故答案為：降低；
（2）加入氫氧化鈉會和鹽酸之間發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放出熱量，導(dǎo)致溶液的溫度升高，反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化氮?dú)怏w濃度增大，氣體顏色加深，故答案為：變深；
（3）n（HCl）=0.50mol/L×0.05L=0.025mol，n（NaOH）=

2g

40g/mol

=0.05mol，0.025molHCl與0.05molNaOH反應(yīng)，生成0.025mol水時(shí)放熱1.4325KJ，則生成1mol水時(shí)放熱57.3KJ，所以熱化學(xué)方程式為：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（2）△H=-57.3kJ/mol，
故答案為：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O△H=-57.3kJ/mol；
（4）體積不變的容器中，氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，設(shè)反應(yīng)后的四氧化二氮有nmol，則生成的二氧化氮又2nmol，有

mg 92g/mol

nmol+2nmol

=

1.01×105Pa

1.515×105Pa

，
解得n=

m

184

mol，所以α（N₂O₄）=

m 184 mol

m 96 mol

×100%=50%，
故答案為：50%．

點(diǎn)評：本題考查了平衡移動(dòng)、熱化學(xué)方程式書寫、轉(zhuǎn)化率的求算，題目難度中等．