Question

（19分）N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。

（1）N₂O₅与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是______________。

（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N₂O₅可发生下列反应：2N₂O₅(g)4NO₂(g)＋O₂(g)；ΔH＞0

①反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N₂O₅的转化率将______（填“增大”、“减小”、“不变”）。

②下表为反应在T₁温度下的部分实验数据：

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

则500 s内N₂O₅的分解速率为________________。

③在T₂温度下，反应1000 s时测得NO₂的浓度为4.98 mol·L^－1，则T₂________T₁。（填>、<或＝）

（3）如右图所示装置可用于制备N₂O₅，则N₂O₅在电解池的______区生成，其电极反应式为_______。

 

Answer 1

【答案】

（1）；（3分）（2）①不变 （3分）   ②0.00296 mol·L^－1·s^－1 （3分）

 ③＜（3分）（3）阳极 （3分）   N₂O₄＋2HNO₃－2e^—＝2N₂O₅＋2H^＋   （4分）

【解析】（1）硝基苯中还有－NO₂官能团，结构简式为。

（2）①通入氮气，但物质的浓度是不变的，所以平衡不移动，转化率不变。

②500s时，消耗N₂O₅的浓度是1.48mol/L，所以分解速率是

③NO₂是4.98mol/L，则消耗N₂O₅是2.49mol/L，剩余N₂O₅是2.51mol/L，而温度为T1时是2.48mol/L，这说明温度为T1时反应速率快，所以T1大于T2。

（3）N₂O₅中氮元素的化合价是＋5价，而硝酸中氮元素也是＋5价。因此应该在左侧生成N₂O₅，即在阳极区域生成，方程式为 N₂O₄＋2HNO₃－2e^—＝2N₂O₅＋2H^＋。