Question

(9分)在一有有色氣體參加的可逆反應中，體系的顏色變化往往用來說明平衡的建立或平衡的移動，而對這種顏色變化的觀察又受到觀察角度及操作過程的不同而有所變化。如圖所示，在一定溫度、壓強下，在透明的玻璃圓筒中裝入NO₂、N₂O₄的混合氣體100ml，并使可逆反應2NO₂N₂O₄達到平衡。（注意：視線b是一圓截面，顏色深淺可以看成有色分子在截面上的投影的密度大小）

⑴將混合氣體突然壓縮至50mL則通過視線a方向觀察到的平衡體系的顏色變化是____________。而由視線b方向觀察到的平衡體系的顏色變化是________________。說明造成從a、b 不同方向觀察的顏色變化趨勢不同的原因是_________________________________________________________。
⑵將混合氣體緩緩壓縮至50mL，則由視線a方向觀察到的顏色變化為________________________-。
⑶上述氣體采用上述兩種不同的壓縮方法，都于相同溫度和50mL體積的狀態下達到平衡，則此時平衡體系的平均分子量M1和M2的關系為_______________-。氣體顏色___________________(填“相同”或“不同”)
⑷在相同溫度、壓強下，若容器起初只裝入N₂O₄，達平衡后，重復上述實驗，現象是否相同____________。
⑸在NO₂生成N₂O₄的可逆反應里，逆反應是              (填吸熱、放熱)反應：2NO₂ (g)   N₂O₄(g)  ，壓縮時該平衡體系向環境               （吸收、放出）熱量。

Answer 1

（1）先變深后變淺      漸漸變淺     在a方向壓縮有明顯濃度改變、而b方向壓縮時，有色分子濃度是一定的（2分）
（2）漸漸變深      
（3）M₁=M₂（2分）     相同
（4）相同
（5）吸熱   放出

解析（1）先發生物理變化，顏色變深，再發生化學變化，平衡向氣體體積減小的方向移動，顏色變淺：a方向觀察先變深后變淺     b方向觀察漸漸變淺     在a方向壓縮有明顯濃度改變、而b方向壓縮時，有色分子濃度是一定的（2分）
（2）漸漸變深      
（3）最終兩平稀是等效平衡：M₁=M₂     相同
（4）無論是正向建立平衡還是逆向建立平衡，條件相同最終兩平稀是等效平衡：相同
（5）吸熱   放出