关于“NO(红棕色)NO(无色)”平衡的认识与习题.docVIP

关于“2NO2(红棕色) N2O4(无色) ”平衡的认识与习题 一、知识巩固： 二氧化氮是红棕色气体(颜色同溴蒸汽),有毒,易压缩成无色液体，易溶于水,有强氧化性,造成光化学烟雾的主要因素；?NO2的氧化性较强，碳、硫、磷等在NO2中容易起火燃烧，它和许多有机物的蒸气混合可形成爆炸性气体。 N02是单电子分子，在低温时易聚合成二聚体N204。 N2O4(无色)2NO2(红棕色)2NO(无色) + O22NO2??????? △Hθ＝57kJ·mol-1????????? 2NO2 2NO + O2????NO2易溶于水歧化生成HNO3和HNO2，而HNO2不稳定受热立即分解：????????? 2NO2 + H2O HNO3 + HNO2????????? 3HNO2 HNO3 + 2NO + H2O所以当NO2溶于热水时其反应(上述两反应的合并)如下:????????? 3NO2 + H2O(热) 2HNO3 + NO这个反应是工业上制备HNO3的一个重要反应。 NO、NO2、O2溶于水的计算： 用总方程式4NO2+O2+2H2O＝4HNO3；4NO+3O2+2H2O＝4HNO3进行计算. 1、温度、已知NO2 在密闭的烧瓶中会发生聚合反应，生成N2O4 。 2NO2 N2O4 △H=-57.2kJ·mol-1 (红棕色) （无色） 该平衡体系的颜色为 ；正反应为 反应。 由于NO2与N2O4之间存在如下转化关系：2NO2 N2O4,故通常情况下NO2气体中也会存在少量N2O4，由于以上转化是放热过程，故只有在高温低压情况下，NO2气体才相对较纯。 [思考1]若该反应达平衡后，将一个盛装该体系的烧瓶放入热水中，另一个放入冷水中，烧瓶中气体的颜色会发生什么样的变化？（参看教材P49来填空） {热水：混合气体的颜色加深；冷水：混合气体的颜色变浅} 理解：2NO2(气)N2O4(气)+热量，降低温度使平衡正向移动，部分红棕色NO2转化为无色N2O4。 2、压强、 2NO2 N2O4 △H=-57.2kJ·mol-1 （红棕色） （无色） 当活塞往外拉时，这必然是由于针筒内体积增大， 使气体的压强减小，浓度也减小，颜色变浅,后来颜色逐渐变深，这必然是由于化学平衡向着生成NO2反应的方向即气体体积增大的方向移动了； 当活塞往里推时，由于针筒内体积减小，气体的压强增大，浓度也增大，颜色变深。由于化学平衡向着生成N2O4的方向即气体体积缩小的方向移动，因此混合气体的颜色又逐渐变浅了。 [思考2]、在N2O42NO2平衡体系中，增大N2O4的浓度，则NO2和N2O4的物质的量之比可能（） A 增大 B 减小 C 不变 ①恒温恒容：B 减小 ②恒温恒压：C 不变p、T再加入一些的NO2，重新平衡，NO2的体积分数与原来相比如何变答案：B或C 2NO2（气）N2O4 （气）体积不变时，无论是加入NO2或者加入N2O4 NO2的转化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都会增大） 例1、某温度下，反应N2O42NO2-Q在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是 A、加压时（体积变小），将使反应速率增大 B、体积不变时加入少许NO2，将使正反应速率减小 C、体积不变时加入少许N2O4，再度平衡时颜色变深 D、体积不变时，升高温度，再度平衡时颜色变深 分析：A、B是结合化学反应速率变化判断而设置的选项，C、D是结合化学平衡移动判断而设置的选项，速率变化与平衡移动是测试中的两个不同的侧面在分析中要加以区分。A、体积减小使反应物浓度及生成物浓度都增大，所以无论正反应还是逆反应速率都增大。B、体积不变时增加NO2的瞬间反应物的浓度不变，生成物的浓度增大，正反应速率不变，逆反应速率增大。C、体积不变时加入少许N2O4再度平衡，无论平衡如何移动各物质浓度均增大，颜色一定加深。 D、体积不变升高温度，平衡向吸热（正反应）方向移动，颜色一定加深。 答案：B 【变式1】一定条件下,建立平衡2NO2(g)N2O4(g),以下说法正确的是 CD A,恒温恒容,再充入NO2,达到新平衡时,NO2的体积分数增大 B,恒温恒容,再充入N2,达到新平衡时,容器内颜色变浅 C,恒温恒压,再充入N2O4,达到新平衡时,混合气体的平均相对分子质量增大 D,恒温恒压,再充入Ar,达到新平衡时,NO2的转化率降低 解析：A错,相当与在一个一模一样的容器中加入与原来加入的一样,因为反应物生成物都是一种,加入这样就会有另一种,所以再将2个一模一样的容器压缩,那么平衡正向移动了,NO2体积分数小了 B错,冲入N2