Question

（16分）.聯(lián)氨（N2H4）及其衍生物是一類重要的火箭燃料。N2H4與N2O4反應(yīng)能放出大量的熱。（1）已知：2NO2（g）N2O4（g），N2O4為無色氣體。

① 在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的ΔH 0（填寫“>”、“<”、“=”）

② 一定溫度下，在密閉容器中反應(yīng)2NO2（g）N2O4（g）達(dá)到平衡，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志 。

A單位時間內(nèi)生成n mol N2O4的同時生成2 nmolNO2

B用NO2、N2O4的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2:1的狀態(tài)

C混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

D混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

E混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)

③ 其他條件不變時，下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是 （填字母）

A．減小NO2的濃度 B．降低溫度 C．增大壓強(qiáng) D．升高溫度

（2）25℃時，1molN2H4（l）與足量N2O4（l）完全反應(yīng)生成N2（g）和H2O（l），放612.5 kJ的熱量。請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。

（3） 17℃、1.01×105Pa，往10L密閉容器中充入NO2，達(dá)到平衡時，c（NO2）=0.2 mol·L-1，

c（N2O4）=0.16 mol·L-1。則反應(yīng)初始時，充入NO2的物質(zhì)的量為 ；NO2的轉(zhuǎn)化率為 ；該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為 ；該溫度下反應(yīng)N2O4（g） 2NO2（g）的平衡常數(shù)K為 。

 

Answer 1

（1）① < ② ACE ③ BC

（2） 2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) △H=-1225KJ/mol （12分）

（3） 5.2mol 62% 4 1/4

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行時焓減熵增的原則，2NO2（g）N2O4（g）是熵減的反應(yīng)，若反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則焓減即反應(yīng)的ΔH<0；

②A、單位時間內(nèi)生成n mol N2O4的同時生成2 nmolNO2，表示正逆反應(yīng)速率相等，是平衡狀態(tài)的標(biāo)志，正確；B、用NO2、N2O4的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2:1的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)，因?yàn)樵诜磻?yīng)未達(dá)平衡時也符合此規(guī)律，錯誤；C、二氧化氮是紅棕色氣體，反應(yīng)未達(dá)平衡時氣體的顏色一直變化，達(dá)平衡時不再變化，正確；D、恒容密閉容器中，容器的體積不變，氣體的質(zhì)量不變，所以氣體的密度始終不變，不是平衡的標(biāo)志，錯誤；E、該反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量變化的可逆反應(yīng)，氣體的相對分子質(zhì)量一直變化，當(dāng)達(dá)到平衡時，氣體的相對分子質(zhì)量不再變化，正確，答案選ACE；

③A 、減小NO2的濃度，平衡逆向移動，二氧化氮的轉(zhuǎn)化率降低，錯誤；B 、降低溫度，平衡正向移動，二氧化氮的轉(zhuǎn)化率增大，正確；C 、增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，二氧化氮的轉(zhuǎn)化率增大，正確；D、 升高溫度，平衡逆向移動，則二氧化氮的轉(zhuǎn)化率降低，錯誤，答案選BC；

（2）根據(jù)題意N2H4（l）與足量N2O4（l）完全反應(yīng)生成N2（g）和H2O（l）的熱化學(xué)方程式為2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) △H=-1225KJ/mol；

（3）生成0.16mol/L的N2O4，則消耗0.32mol/L的NO2，所以反應(yīng)初始時，充入NO2的物質(zhì)的量為（0.2+0.32）mol/L×10L=5.2mol；NO2的轉(zhuǎn)化率是0.32mol/L×10L/5.2×100%=62%；該溫度下該反應(yīng)的 平衡常數(shù)K=0.16 /0.22 =4；逆反應(yīng)的平衡常數(shù)與正反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，所以該溫度下反應(yīng)N2O4（g） 2NO2（g）的平衡常數(shù)K為1/4.

考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡理論的應(yīng)用，平衡常數(shù)的計算，平衡移動的判斷，熱化學(xué)方程式的書寫