Question

【題目】N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。已知N2O5能與水發(fā)生反應(yīng)，并放出大量的熱。

Ⅰ.一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O5發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH。

（1）下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

t/s	0	500	1000
c(N2O5)/mol·L—1	5.00	3.52	2.48

則500s內(nèi)NO2的生成速率為______________。

（2）反應(yīng)達(dá)到平衡后，若再通入一定量N2O5，達(dá)到新平衡時(shí)，N2O5的轉(zhuǎn)化率將______（填“增大”、“減小”、“不變”）。

（3）在溫度T1和T2時(shí)，N2O5的濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。據(jù)此判斷：T1______T2（填“>”、“<”或“=”，下同），ΔH______0。

Ⅱ.下圖所示裝置，可用于制備N(xiāo)2O5氣體。A是電源的____________（填“負(fù)極”或“正極”），電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式為______________________________________________________。

Answer 1

【答案】0.00592mol·L－1·s－1 減小 ＜ ＞ 正極 N2O4+2HNO3-2e－=2N2O5+2H+

【解析】

Ⅰ.（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率的定義式及計(jì)算方法求解；

（2）再加入N2O5，相當(dāng)于加壓，結(jié)合壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響效果分析；

（3）結(jié)合圖像，依據(jù) “先拐先平數(shù)值大”的規(guī)律分析作答；

Ⅱ.陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，N2O4轉(zhuǎn)化為N2O5，化合價(jià)升高，據(jù)此判斷電源的正負(fù)極；再依據(jù)電解池原理書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式。

Ⅰ.（1）參加反應(yīng)的各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)時(shí)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則500s內(nèi)NO2的生成速率=0.00592 mol·L－1·s－1；

（2）平衡后再加入一定量的N2O5，增大了體系的壓強(qiáng)，會(huì)使反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則N2O5的轉(zhuǎn)化率減小；

（3）從圖像中可以看出，反應(yīng)在T2溫度下先達(dá)到平衡，則說(shuō)明在T2溫度下反應(yīng)速率更快，即T1＜T2；溫度升高，N2O5的濃度降低，則說(shuō)明升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，故答案為：＜；＞；

Ⅱ.制備N2O5氣體的電解池裝置中，左側(cè)N2O4轉(zhuǎn)化為N2O5，化合價(jià)升高，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則左側(cè)惰性電極為陽(yáng)極，連接電源的正極，其電極反應(yīng)式為：N2O4+2HNO3-2e－=2N2O5+2H+，故答案為：正極；N2O4+2HNO3-2e－=2N2O5+2H+。