Question

（11分）已知2NO₂（g）N₂O₄（g） ΔH（298K）=-52.7kJ·mol^-1，某課外活動小組為了探究溫度和壓強對化學(xué)平衡的影響，做了如下兩組實驗：
Ⅰ．該小組的同學(xué)取了兩個燒瓶A和B，分別加入相同濃度的NO₂與N₂O₄的混合氣體，中間用夾子夾緊，并將A和B浸入到已盛有水的兩個燒杯中（如圖所示），然后分別向兩個燒杯中加入濃硫酸和NH₄NO₃固體。

請回答：
（1）A中的現(xiàn)象                ，B中的現(xiàn)象                         ；
（2）由此可知，降低溫度，該化學(xué)平衡向     （填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動；
（3）該化學(xué)反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)表達式為                     ，升高溫度，該反應(yīng)中NO₂的轉(zhuǎn)化率將            （填“增大”、“減小”或“不變”）。
Ⅱ．在三支容積均為30cm³針筒中分別抽入10cm³NO₂氣體，將針筒前端封閉。
（1）將第二支針筒活塞迅速推至5cm³處，此時氣體的顏色變深，一段時間后氣體顏色又變淺了，但仍比第一支針筒氣體的顏色深。
①推進針筒后顏色變深的原因是                                  ；
②一段時間后氣體顏色又變淺的原因是                            ；
③由此實驗得出的結(jié)論是                                             。
（2）將第三支針筒活塞快速拉至20cm³處，該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是                     ；
在此過程中，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)將     （填“增大”、“減小”或“不變”，下同），NO₂的轉(zhuǎn)化率將    。

Answer 1

（1）氣體顏色加深 氣體顏色變淺
（2）正（1分）
（3）  減小
Ⅱ.（1）①氣體的體積減小，NO₂濃度增大，氣體的顏色加深
②增大壓強，減小氣體的體積，平衡向正反應(yīng)方向移動
③增大壓強，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的方向移動
（2）氣體的顏色先變淺，一段時間后又變深，但仍比第一支針筒氣體的顏色淺
不變 減小

試題分析：（1）A中溫度升高，平衡逆移，生成更多的二氧化氮氣體，因此A中的顏色加深。而B中則剛好相反。
（2）降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)的方向移動。
（3）平衡常數(shù)表達式。升高溫度，平衡逆移，故NO₂的轉(zhuǎn)化率變小。
Ⅱ.（1）①推進針筒，使得氣體體積減少，濃度增大，因此顏色加深。
②一段時間后，由于壓強增大，平衡正移，因此顏色會變淺。
③此實驗中主要是對壓強的改變，因此可以得出的結(jié)論即為壓強對平衡移動的影響。
（2）第三支針筒活塞快速拉至20cm³處，則此時體積增大，濃度減小，顏色變淺；而體積增大，壓強減小，平衡逆移，故一段時間后，氣體的顏色加深，且NO₂的轉(zhuǎn)化率變小。而對于平衡常數(shù)則不變。
點評：本題以NO₂與N₂O₄的相互轉(zhuǎn)換為載體，考查了壓強對化學(xué)平衡移動的影響。
①增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動。
②對于由氣體參與的反應(yīng)，增大壓強，反應(yīng)速率增大，但平衡不一定發(fā)生移動。
③化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度和化學(xué)方程式有關(guān)，與平衡移動無關(guān)。