Question

【題目】肼(N2H4)是一種重要的化工原料，既可用于制藥，又可用作火箭燃料。回答下列問題：

（1）已知反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

①N2H4(g)N2(g)+2H2(g) △H1；

②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H2。

反應(yīng)熱△H1 _____(填“大于”或“小于”) △H2。向2 L的恒容密閉容器中充入1 mol N2H4，發(fā)生反應(yīng)①，（用x表示）與時間的關(guān)系如圖1所示，則該溫度下，反應(yīng)①的平衡常數(shù)K=___________________。

（2）肼在另一條件下也可達(dá)到分解平衡，同時生成兩種氣體，且其中一種氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。圖2為平衡體系中肼的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。

②p2_______ (填“大于”或“小于”) p1。

③圖中N2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低，其原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】 大于 0.25 3N2H44NH3+N2 小于 肼在催化劑作用下分解，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升髙溫度，平衡正向移動，因此肼的體積分?jǐn)?shù)也減小

【解析】(1)①N2H4(g)N2(g)+2H2(g) 為分解反應(yīng)，屬于吸熱反應(yīng)，△H1＞0；②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 為化合反應(yīng)，屬于放熱反應(yīng)，△H2＜0，反應(yīng)熱△H1大于△H2。設(shè)反應(yīng)的N2H4的物質(zhì)的量為y，

N2H4(g)N2(g)+2H2(g)

起始(mol)1 0 0

反應(yīng) y y 2y

平衡 1-y y 2y

則==3.0，解得y=0.5mol，因此K===0.25，故答案為：大于；0.25；

(2)①氣態(tài)肼在催化劑作用下分解只產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色，可推斷兩種氣體分別為N2和NH3，反應(yīng)方程式為：3N2H4N2+4NH3，故答案為：3N2H4N2+4NH3；

②反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，減小壓強(qiáng)有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，達(dá)到平衡時，肼的體積分?jǐn)?shù)減小，根據(jù)圖像，壓強(qiáng)大小關(guān)系為：p2＜p1，故答案為：小于；

③N2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低，可能的原因為肼在催化劑作用下分解，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升髙溫度，平衡正向移動，因此肼的體積分?jǐn)?shù)也減小，故答案為：肼在催化劑作用下分解，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升髙溫度，平衡正向移動，因此肼的體積分?jǐn)?shù)也減小。