Question

【題目】100℃時(shí)，在1 L恒溫恒容的密閉容器中，通入0.1molN2O4，發(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+57.0kJ·mol-1，NO2和N2O4的濃度隨時(shí)間變化情況如圖所示。

Ⅰ.（1）在0~60 s內(nèi)，以N2O4表示的平均反應(yīng)速率為____mol·L-1·s-1。

（2）反應(yīng)進(jìn)行到100s時(shí)，若只有一項(xiàng)條件發(fā)生變化，則變化的條件可能是____。

A．降低溫度 B．通入氦氣

C．又往容器中充入N2O4 D．增大容器容積

（3）已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.2kJ·mol-1，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.7kJ·mol-1，N2O4(g)=2NO2(g) ΔH=+57.0kJ·mol-1，則2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=____kJ·mol-1。

Ⅱ.向容積為2 L的密閉容器中通入一定量的CO和H2O，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。

（4）保持其他條件不變：

①若向平衡體系中再通入0.20molH2O(g)，平衡將___(填“向右”、“向左”或“不”)移動(dòng)，達(dá)到新的平衡狀態(tài)后，H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)將____(“變大”、“變小”或“不變”)；

②在VL密閉容器中通入10molCO和10molH2O(g)發(fā)生上述反應(yīng)，在T℃達(dá)到平衡，然后急速除去水蒸氣(除水蒸氣時(shí)其他各成分的物質(zhì)的量不變)，將混合氣體燃燒，測(cè)得放出的熱量為2842kJ(已知CO的燃燒熱為283kJ·mol-1，H2的燃燒熱為286kJ·mol-1)，則T℃平衡常數(shù)K=____。（精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

Answer 1

【答案】1×10-3 A -1079.6 向右 變大 0.44

【解析】

由圖甲可知，起始時(shí)c（N2O4）=0.1mol/L，60秒時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)c（N2O4）=0.04mol/L，c（NO2）=0.12mol/L，

（1）根據(jù)v=△c/△t計(jì)算反應(yīng)速率；

(2).根據(jù)平衡移動(dòng)及各量的變化情況進(jìn)行判斷；

（3）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算出反應(yīng)熱，寫出熱化學(xué)方程式

（4）CO、H2的物質(zhì)的量各為10mol，根據(jù)燃燒放出的熱量求出CO、H2各自的物質(zhì)的量，利用三段式法求出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，代入平衡常數(shù)計(jì)算．

Ⅰ由圖甲可知，起始時(shí)c(N2O4)=0.1mol/L，60秒時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)c(N2O4)=0.04mol/L，c(NO2)=0.12mol/L，(1)根據(jù)v=△c/△t，以N2O4表示的平均反應(yīng)速率為（0.1mol/L0.04mol/L）60s=1×10-3mol/(Ls)，

故答案為為：1×103；

（2）A. 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡左移，c(NO2)減小，c(N2O4)增大，與圖像相符，故A選；

B. 恒溫恒容通入氦氣，平衡不移動(dòng)，各組分濃度不變，與圖像不符，故B不選；

C．又往容器中充入N2O4，100s時(shí)N2O4濃度增大，c(NO2)也增大，N2O4濃度曲線應(yīng)斷開，和圖像不符，故C不選；

D. 增大容器體積，各組分的濃度都減小，和圖像不符，故D不選；

故選A。

（3）①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.2kJ·mol-1.

②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.7kJ·mol-1，

③N2O4(g)=2NO2(g) ΔH=+57.0kJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律,②×2①+③可寫出熱化學(xué)方程式2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=534.7kJmol1×267.2kJmol1+57.0kJmol1=1079.6kJmol1，

故答案為：1079.6.

Ⅱ①保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol HO(g)，與原平衡相比平衡向右移動(dòng)，但由于通入了HO(g)，故達(dá)到新的平衡狀態(tài)后，HO(g)的體積分?jǐn)?shù)變大；

②由方程式CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)可知，1molCO反應(yīng)生成1molH2,開始通入10molCO，平衡時(shí)CO、H2的物質(zhì)的量之和為10mol

設(shè)CO、H2物質(zhì)的量為x、y，則：，

解得：，

利用三段式法求出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，

CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，

起始：10mol10mol00

轉(zhuǎn)化：4mol4mol4mol4mol

平衡：6mol6mol4mol4mol所以T℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K===0.44

故答案為：0.44