Question

17．如圖所示，在容器A中裝有20℃的水50mL，容器B中裝有1 mol/L的鹽酸50mL，試管C、D相連通，且其中裝有紅棕色NO₂和無色N₂O₄的混合氣體，并處于下列平衡：
2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57kJ/mol，
當(dāng)向A中加入50gNH₄NO₃晶體使之溶解；向B中加入2g苛性鈉時：
（1）C中的氣體顏色變深，D中的氣體顏色變淺（填“變淺”或“變深”）．
請簡述原因硝酸銨的溶解過程是吸熱過程，溶解后C中溫度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動，二氧化氮濃度減小，顏色變淺，而D中反應(yīng)放熱，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，二氧化氮的濃度增大，顏色變深．
（2）若25℃時，起始時僅有NO₂氣體，反應(yīng)2NO₂?N₂O₄達到平衡時，c（NO₂）=0.0125mol/L，c（N₂O₄）=0.0321mol/L，則NO₂的起始濃度為0.0767mol/L，NO₂的轉(zhuǎn)化率為83.7%．

Answer 1

分析 （1）硝酸銨的溶解過程是吸熱過程，溫度減低，C中平衡正向移動；氫氧化鈉溶解是放熱過程、與鹽酸反應(yīng)放出熱量，D中平衡逆向移動；
（2）根據(jù)四氧化二氮的平衡濃度，計算二氧化氮濃度變化量，進而人家是二氧化氮起始濃度與轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）A中硝酸銨的溶解過程是吸熱過程，溶解后C中溫度降低，化學(xué)平衡2NO₂?N₂O₄，△H=-57kJ/mol，平衡會向著正反應(yīng)方向移動，二氧化氮濃度減小，所以顏色變淺；
D中氫氧化鈉溶于是放熱、與鹽酸反應(yīng)放出熱量，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，二氧化氮的濃度增大，顏色變深，
故答案為：變淺；變深；硝酸銨的溶解過程是吸熱過程，溶解后C中溫度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動，二氧化氮濃度減小，顏色變淺，而D中反應(yīng)放熱，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，二氧化氮的濃度增大，顏色變深；
（2）設(shè)二氧化氮的初始濃度為cmol/L，根據(jù)題意信息可知：
                   2NO₂ ?N₂O₄
初始濃度（mol/L）：c      0
變化濃度（mol/L）：c-0.0125  0.0321
平衡時濃度（mol/L）：0.0125  0.0321
則c-0.0125=2×0.0321，解得c=0.0767mol/L，
NO₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.0767mol/L-0.0125mol/L}{0.0767mol/L}$×100%≈83.7%．
故答案為：0.0767mol/L；83.7%．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算、影響化學(xué)平衡移動的因素，難度不大，注意對基礎(chǔ)知識理解掌握與靈活應(yīng)用．