Question

（16分）.联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。（1）已知：2NO2（g）N2O4（g），N2O4为无色气体。

① 在上述条件下反应能够自发进行，则反应的ΔH 0（填写“>”、“<”、“=”）

② 一定温度下，在密闭容器中反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡，达到平衡状态的标志 。

A单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2 nmolNO2

B用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:1的状态

C混合气体的颜色不再改变的状态

D混合气体的密度不再改变的状态

E混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

③ 其他条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是 （填字母）

A．减小NO2的浓度 B．降低温度 C．增大压强 D．升高温度

（2）25℃时，1molN2H4（l）与足量N2O4（l）完全反应生成N2（g）和H2O（l），放612.5 kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式: 。

（3） 17℃、1.01×105Pa，往10L密闭容器中充入NO2，达到平衡时，c（NO2）=0.2 mol·L-1，

c（N2O4）=0.16 mol·L-1。则反应初始时，充入NO2的物质的量为 ；NO2的转化率为 ；该温度下该反应的平衡常数K为 ；该温度下反应N2O4（g） 2NO2（g）的平衡常数K为 。

 

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】

试题分析：（1）①根据反应自发进行时焓减熵增的原则，2NO2（g）N2O4（g）是熵减的反应，若反应能够自发进行，则焓减即反应的ΔH<0；

②A、单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2 nmolNO2，表示正逆反应速率相等，是平衡状态的标志，正确；B、用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:1的状态不是平衡状态，因为在反应未达平衡时也符合此规律，错误；C、二氧化氮是红棕色气体，反应未达平衡时气体的颜色一直变化，达平衡时不再变化，正确；D、恒容密闭容器中，容器的体积不变，气体的质量不变，所以气体的密度始终不变，不是平衡的标志，错误；E、该反应是气体的物质的量变化的可逆反应，气体的相对分子质量一直变化，当达到平衡时，气体的相对分子质量不再变化，正确，答案选ACE；

③A 、减小NO2的浓度，平衡逆向移动，二氧化氮的转化率降低，错误；B 、降低温度，平衡正向移动，二氧化氮的转化率增大，正确；C 、增大压强，平衡正向移动，二氧化氮的转化率增大，正确；D、 升高温度，平衡逆向移动，则二氧化氮的转化率降低，错误，答案选BC；

（2）根据题意N2H4（l）与足量N2O4（l）完全反应生成N2（g）和H2O（l）的热化学方程式为2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) △H=-1225KJ/mol；

（3）生成0.16mol/L的N2O4，则消耗0.32mol/L的NO2，所以反应初始时，充入NO2的物质的量为（0.2+0.32）mol/L×10L=5.2mol；NO2的转化率是0.32mol/L×10L/5.2×100%=62%；该温度下该反应的 平衡常数K=0.16 /0.22 =4；逆反应的平衡常数与正反应的平衡常数互为倒数，所以该温度下反应N2O4（g） 2NO2（g）的平衡常数K为1/4.

考点：考查化学平衡理论的应用，平衡常数的计算，平衡移动的判断，热化学方程式的书写