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【题目】一定温度下,在1L的烧瓶中充入一定量N2O4气体。

(1)体系中气体颜色由浅变深,写出对应的化学方程式____________________。

(2)保持温度和容积不变,向达到平衡的容器中再充入一定量N2O4气体,平衡________移动(填“正向”、“逆向”或“不”),N2O4的转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),反应的平衡常数___________。

(3)某小组为研究温度对化学平衡移动的影响,设计如图实验。图方案还需补充的是_____________(用文字表达);实验现象为______________________。

(4)在一定条件下,N2O4和NO2的消耗速率与压强关系为:v(N2O4)=k1·c(N2O4),v(NO2)=k2·c(NO2),设达到平衡时c(N2O4)=1 mol/L,则(1)中反应的平衡常数为_________(用k1、k2表示)。

【答案】N2O4(g)2NO2(g) 逆向 减小 不变 向甲(或乙)的烧杯中加入热水,向乙(或甲)的烧杯中加入冷水 加热水的一端混合气体颜色变深,加冷水的一端混合气体颜色变浅

【解析】

(1)一定温度下,在1L的烧瓶中充入一定量N2O4气体,发生反应N2O4(g)2NO2(g);

(2)保持温度和容积不变,向达到平衡的容器中再充入一定量N2O4气体,相当于在原平衡的基础上增大压强;

(3)为研究温度对化学平衡移动的影响,应向甲(或乙)的烧杯中加入热水,向乙(或甲)的烧杯中加入冷水;

(4)当反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,则可得2v(N2O4)=v(NO2),由此计算平衡时c(NO2)和平衡常数。

(1)一定温度下,在1L的烧瓶中充入一定量N2O4气体,发生反应N2O4(g)2NO2(g),混合气体的颜色变深,故答案为:N2O4(g)2NO2(g);

(2)保持温度和容积不变,向达到平衡的容器中再充入一定量N2O4气体,相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡向逆反应方向移动,N2O4的转化率减小,温度不变,反应的平衡常数不变,故答案为:逆向;减小;不变;

(3)为研究温度对化学平衡移动的影响,应向甲(或乙)的烧杯中加入热水,向乙(或甲)的烧杯中加入冷水,该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变深,则加热水的一端混合气体颜色变深,加冷水的一端混合气体颜色变浅,故答案为:向甲(或乙)的烧杯中加入热水,向乙(或甲)的烧杯中加入冷水;加热水的一端混合气体颜色变深,加冷水的一端混合气体颜色变浅;

(4)当反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,则可得2v(N2O4)=v(NO2),平衡时c(NO2)=,若达到平衡时c(N2O4)=1 mol/L,c(NO2)=,反应的平衡常数K===,故答案为:。

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