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已知氯水中有如下平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,常温下在一个容积为50mL的针筒(如图,活塞可自由滑动,针筒上刻有刻度)里吸入40mLCl2和10mLH2O。
(1)针筒中可观察到的现象是___
________________。
(2)若将此针筒长时间放置在有日光的地方,最终可观察到的现象是_____________。
(3)用化学平衡的观点解释上题中的现象:_____
_________________________________。
(4)在该针筒内吸入NO2和N2O4的混合气体,如果将活塞迅速往上推,对气体进行压缩,观察到的现象为________________;如果将活塞迅速向下拉,观察到的现象为___________________。

答案


(1)气体的体积缩小,溶液呈黄绿色

(2)气体和溶液均变为无色,最后气体的体积为20mL

(3)氯水中存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,因为HClO见光易分解(2HClO2HCl+O2↑)而导致平衡不断向右移动,最终Cl2耗尽生成O2,且O2的体积为原有Cl2体积的一半

(4)混合气体的颜色先变深后变浅;混合气体的颜色先变浅后变深


【试题分析】
(1)氯气能溶于水并与水发生反应,导致气体体积缩小,所得溶液(新制氯水)呈黄绿色。(2)、(3)若将此针筒长时间放置在有日光的地方,HClO在光照条件下会发生分解反应生成O2,由于HClO的浓度减小,平衡Cl2+H2OHCl+HClO右移,最终Cl2耗尽,HClO全部分解生成O2,且O2的体积为原有Cl2体积的一半。(4)NO2是红棕色气体,N2O4是无色气体。将活塞迅速往上推,对气体进行压缩时,气体的体积缩小,NO2的浓度突然增大,混合气体的颜色在短时间内加深,由于加压时平衡2NO2(g)N2O4(g)向正反应方向移动,气体的颜色又逐渐变浅(与起始状态相比最终颜色还是加深了)。如果将活塞迅速往下拉,气体的体积突然增大,NO2的浓度突然减小,混合气体的颜色在短时间内变浅,由于减压时平衡向逆反应方向移动,气体的颜色又逐渐加深(与起始状态相比最终颜色还是变浅了)。

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