Question

(10分)偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進(jìn)劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：

(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ)

（1）反應(yīng)(Ⅰ)中氧化劑是 。

（2）火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)椋篘2O4(g)2NO2(g) (Ⅱ)當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，則反應(yīng)(Ⅱ)為 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

（3）一定溫度下，反應(yīng)(Ⅱ)的焓變?yōu)棣�H�，F(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。

若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1 L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù) (填“增大”、“不變”或“減小”)，反應(yīng)3 s后NO2的物質(zhì)的量為0．6 mol，則0 s～3 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2O4)= mol·L-1·s-1。

 

Answer 1

（1）（1）N2O4 （2）吸熱 （3）a、d 不變 0．1

【解析】

試題分析：（1）分析元素的化合價(jià)可知，氮元素的化合價(jià)由N2O4中的+4價(jià)，變成了生成物N2中的0價(jià)，故可知N2O4為氧化劑；（2）由溫度升高時(shí)，紅棕色加深，說明升溫平衡向生成NO2的方向移動(dòng)，即該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；（3）作為化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志，須由原來的“變量”變到“不變量”，方可說明，在恒壓條件下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行生成NO2，氣體的總的物質(zhì)的量不斷增加，容器的體積增大，故密度變小，當(dāng)密度不變時(shí)，可說明化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a正確；b圖，作為反應(yīng)熱，ΔH只與這個(gè)化學(xué)方程式有關(guān)，是一個(gè)不變量，它不會(huì)隨著反應(yīng)“量”的變化而變化，b錯(cuò)誤；c圖，用化學(xué)反應(yīng)速率判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，一定是“異向”，且它們的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故c錯(cuò)誤。d圖，當(dāng)NO2的轉(zhuǎn)化率不變時(shí)，說明v(正)=v(逆)，反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，d正確。平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，只受溫度的影響，故溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變。由題意可知，NO2的化學(xué)反應(yīng)速率，v(NO2)=0．2 mol·L-1·s-1，由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，得出v(N2O4)=0．1 mol·L-1·s-1，答案為a、d 不變 0．1。

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，反應(yīng)熱，氧化還原反應(yīng)等知識(shí)。