Question

15．N₂H₄通常用作火箭的高能燃料，N₂O₄作氧化劑．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）已知：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+a kJ/mol
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-b kJ/mol
2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-c kJ/mol
寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g），△H=-（a-c+2b）kJ/mol．
（2）N₂、H₂合成氨氣為放熱反應(yīng)．800K時(shí)向下列起始體積相同的密閉容器中充入2molN₂、3molH₂，甲容器在反應(yīng)過(guò)程中保持壓強(qiáng)不變，乙容器保持體積不變，丙是絕熱容器，三容器各自建立化學(xué)平衡．

①達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)K_甲=K_乙＞K_丙（填“＞”、“＜”或“=”）．
②達(dá)到平衡時(shí)N₂的濃度c（N₂）甲＞c（N₂）乙，c（N₂）乙＜c（N₂）丙（填“＞”、“＜”或“=”）．
③對(duì)甲、乙、丙三容器的描述，以下說(shuō)法正確的是CD．
A．乙容器氣體密度不再變化時(shí)，說(shuō)明此反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
B．在甲中充入稀有氣體He，化學(xué)反應(yīng)速率加快
C．向甲容器中充入氨氣，正向速率減小，逆向速率增大
D．丙容器溫度不再變化時(shí)說(shuō)明已達(dá)平衡狀態(tài)．

Answer 1

分析 （1）由①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+akJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-b  kJ/mol
③2NO₂（g?N₂O₄（g）△H=-ckJ/mol
根據(jù)蓋斯定律可知②×2-①-③得熱化學(xué)方程式；
（2）①甲乙容器溫度不變，平衡常數(shù)不變，丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減�。�
②乙容器保持體積不變，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，壓強(qiáng)減小，甲容器在反應(yīng)過(guò)程中保持壓強(qiáng)不變，故甲對(duì)于乙來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)；丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向進(jìn)行；
③A．總質(zhì)量一定，體積一定，故乙容器氣體密度不再變化時(shí)，不能說(shuō)明此反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)；
B．在甲中充入稀有氣體He，體積增大，原體系的壓強(qiáng)減小，化學(xué)反應(yīng)速率減慢；
C．向甲容器中沖入氨氣，體積增大，氫氣和氮?dú)獾臐舛葴p小，氨氣的濃度增大，故正向速率減小，逆向速率增大；
D．丙容器絕熱，故丙容器溫度不再變化時(shí)說(shuō)明已達(dá)平衡狀態(tài)．

解答 解：（1）由①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+akJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-b  kJ/mol
③2NO₂（g?N₂O₄（g）△H=-ckJ/mol
根據(jù)蓋斯定律可知②×2-①-③得2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g），△H=-（a-c+2b）kJ/mol，
故答案為：2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g），△H=-（a-c+2b）kJ/mol；
（2）①甲乙容器溫度不變，平衡常數(shù)不變，丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，故K_甲=K_乙＞K_丙；
故答案為：=，＞；
②甲容器在反應(yīng)過(guò)程中保持壓強(qiáng)不變，故容器體積減小，氮?dú)獾臐舛仍龃�；乙容器保持體積不變，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，壓強(qiáng)減��；丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向進(jìn)行，故達(dá)到平衡時(shí)N₂的濃度c（N₂）_甲＞c（N₂）_乙＜c（N₂）_丙，
故答案為：＞，＜；
③A．總質(zhì)量一定，體積一定，故乙容器氣體密度不再變化時(shí)，不能說(shuō)明此反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．在甲中充入稀有氣體He，體積增大，原體系的壓強(qiáng)減小，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，故B錯(cuò)誤；
C．向甲容器中沖入氨氣，體積增大，氫氣和氮?dú)獾臐舛葴p小，氨氣的濃度增大，故正向速率減小，逆向速率增大，故C正確；
D．丙容器絕熱，故丙容器溫度不再變化時(shí)說(shuō)明已達(dá)平衡狀態(tài)，故D正確；
故答案為：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考題，題目涉及蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)方程式、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的相關(guān)知識(shí)，難度較大．