Question

已知氯水中有如下平衡：Cl₂+H₂OHCl+HClO，常溫下在一個容積為50mL的針筒（如圖，活塞可自由滑動，針筒上刻有刻度）里吸入40mLCl₂和10mLH₂O。
（1）針筒中可觀察到的現象是___
________________。
（2）若將此針筒長時間放置在有日光的地方，最終可觀察到的現象是_____________。
（3）用化學平衡的觀點解釋上題中的現象：_____
_________________________________。
（4）在該針筒內吸入NO₂和N₂O₄的混合氣體，如果將活塞迅速往上推，對氣體進行壓縮，觀察到的現象為________________；如果將活塞迅速向下拉，觀察到的現象為___________________。

Answer 1

（1）氣體的體積縮小，溶液呈黃綠色

（2）氣體和溶液均變為無色，最后氣體的體積為20mL

（3）氯水中存在平衡：Cl₂+H₂OHCl+HClO，因為HClO見光易分解（2HClO2HCl+O₂↑）而導致平衡不斷向右移動，最終Cl₂耗盡生成O₂，且O₂的體積為原有Cl₂體積的一半

（4）混合氣體的顏色先變深后變淺；混合氣體的顏色先變淺后變深

【試題分析】
（1）氯氣能溶于水并與水發生反應，導致氣體體積縮小，所得溶液（新制氯水）呈黃綠色。（2）、（3）若將此針筒長時間放置在有日光的地方，HClO在光照條件下會發生分解反應生成O₂，由于HClO的濃度減小，平衡Cl₂+H₂OHCl+HClO右移，最終Cl₂耗盡，HClO全部分解生成O₂，且O₂的體積為原有Cl₂體積的一半。（4）NO2是紅棕色氣體，N₂O₄是無色氣體。將活塞迅速往上推，對氣體進行壓縮時，氣體的體積縮小，NO₂的濃度突然增大，混合氣體的顏色在短時間內加深，由于加壓時平衡2NO₂（g）N₂O₄（g）向正反應方向移動，氣體的顏色又逐漸變淺（與起始狀態相比最終顏色還是加深了）。如果將活塞迅速往下拉，氣體的體積突然增大，NO₂的濃度突然減小，混合氣體的顏色在短時間內變淺，由于減壓時平衡向逆反應方向移動，氣體的顏色又逐漸加深（與起始狀態相比最終顏色還是變淺了）。