Question

紅棕色氣體的NO₂與無色的N₂O₂氣體間存在以下反應：2NO₂（g）?N₂O₄（g）+Q（Q＞0）
（1）將NO₂與N₂O₂的混合氣體密封于一支玻璃管內(nèi)，然后將其一端浸入熱水中，混合氣體的顏色將

 

（選填“變深”、“變淺”、或“不變”）
（2）在一支100mol的注射器（a）中吸入50mol NO₂與N₂O₄的混合氣體密封，在另一支注射器（b）中吸入溴蒸汽，再吸入一定量的空氣，將混合氣體的顏色深度調(diào)節(jié)到與a注射器顏色接近一致，再密封，然后壓縮a注射器到20mL時（氣密性良好）a注射器內(nèi)氣體顏色先變

 

（選填“深”或“淺”）然后慢慢變

 

（選填“深”或“淺”），達平衡后注射器內(nèi)氣體顏色a比b

 

（選填“深”或“淺”）
（3）一定條件下反應達到平衡，NO₂與N₂O₄混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為57.5
①求混合氣體中NO₂與N₂O₄的物質(zhì)的量之比
②混合氣體中N₂O₄的體積分數(shù)為多少？

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）可逆反應2NO₂?N₂O₄+Q（Q＞0），正反應為放熱反應，升高溫度，化學平衡向著逆反應方向移動；
（2）減小體積，二氧化氮的濃度增大，則氣體顏色加深，同時增大氣體壓強，根據(jù)勒夏特列原理分析平衡向氣體體積減小的分析進行；
（3）相同條件下體積之比等于物質(zhì)的量之比，根據(jù)相對分子質(zhì)量求兩者的物質(zhì)的量之比及N₂O₄的體積分數(shù)．

解答： 解：（1）可逆反應2NO₂?N₂O₄，正反應為放熱反應，升高溫度，化學平衡向著逆反應方向移動，二氧化氮氣體是紅棕色氣體，四氧化二氮氣體為無色氣體，平衡逆向進行，二氧化氮濃度增大，混合氣體顏色變深，故答案為：變深；
（2）壓縮a注射器到20mL時，NO₂濃度增大，則氣體顏色加深，氣體體積減小，則氣體壓強增大，平衡向正反應方向移動，二氧化氮濃度降低，所以氣體顏色變淺，先變深，一段時間后氣體顏色又變淺了，但仍比開始氣體的顏色深，故答案為：深；淺；深；
（3）設(shè)N₂O₄和NO₂混合氣體中各物質(zhì)的量分別為xmol和ymol，由平均相對分子質(zhì)量為57.5，可知

92x+46y

x+y

=57.5，解得

x

y

=

1

3

，
①NO₂與N₂O₄的物質(zhì)的量之比y：x=3：1，答：NO₂與N₂O₄的物質(zhì)的量之比3：1；
②混合氣體中N₂O₄的體積分數(shù)為

1

1+3

×100%=25%，答：混合氣體中N₂O₄的體積分數(shù)為25%．

點評：本題考查平衡移動原理，難點為（3）由相對分子質(zhì)量求兩者的物質(zhì)的量之比，難度不大．