برای حل این سوال باید به تعادل شیمیایی بین \( \text{N}_2\text{O}_4 \) و \( \text{NO}_2 \) توجه کنیم.
الف) واکنش \( \text{N}_2\text{O}_4(g) \rightleftharpoons 2\text{NO}_2(g) \) با کاهش دما به سمت راست پیشرفت میکند. برای یک واکنش تعادلی، تغییرات دما بر اساس اصل لوشاتلیه باعث میشود تعادل در جهت جذب یا آزادسازی گرما به سمت جبران تغییر دما حرکت کند. چون این واکنش گرماگیر است (تجزیهی \( \text{N}_2\text{O}_4 \) به \( \text{NO}_2 \) گرماگیر است)، با کاهش دما به سمت تشکیل \( \text{N}_2\text{O}_4 \) میل میکند و نه \( \text{NO}_2 \).
ب) در معادله \( \text{N}_2\text{O}_4(g) \rightleftharpoons 2\text{NO}_2(g) \)، نماد \( Q \) برای ثابت واکنش در شرایط خاص استفاده میشود و اینجا اشاره به تغییر رنگ یا وضعیت دیگر ندارد.
پ) در شرایط یکسان سطح انرژی، \( \text{N}_2\text{O}_4 \) پایدارتر از \( \text{NO}_2 \) است. دلیل این موضوع این است که تشکیل ترکیبات دیمری مانند \( \text{N}_2\text{O}_4 \) از مولکولهای دیاکسید نیتروژن معمولاً پایدارتر است.
ت) واکنش تبدیل \( \text{NO}_2(g) \) به \( \text{N}_2\text{O}_4(g) \) گرمازا است. این بخش درست است، چرا که دیمریزاسیون \( \text{NO}_2 \) به \( \text{N}_2\text{O}_4 \) گرما آزاد میکند.
بر اساس این تحلیل:
عبارت الف) نادرست است.
عبارت ب) مرتبط نیست.
عبارت پ) درست است.
عبارت ت) درست است.
بنابراین پاسخ مناسب برای هر قسمت:
الف) نادرست، ب) بیربط، پ) درست، ت) درست.
