Question

在容積為10L的容器中，通入一定量的N₂O₄，發(fā)生反應(yīng)N₂O₄（g）═2NO₂（g），隨溫度升高，混合氣體的顏色變深．回答下列問(wèn)題：

（1）反應(yīng)的△H

 

0（填“大于”或“小于”）； 100℃時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖1所示．在0～6min時(shí)段，反應(yīng)速率v（N₂O₄）為

 

；反應(yīng)的平衡常數(shù)K為

 

．
（2）100℃時(shí)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c（N₂O₄） 以0.20mol?L^-1?min^-1的平均速率降低，經(jīng)1min又達(dá)到平衡，則T

 

100℃（填“大于”或“小于”），判斷理由是

 

．
（3）肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，生成產(chǎn)物無(wú)污染，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．如圖2是一個(gè)電化學(xué)裝置示意圖，用肼-空氣燃料電池做此裝置的電源．如果A是鉑電極，B為石墨電極，C是氯化鈉，則若要制得11.2L Cl₂氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），該燃料電池理論上需消耗

 

 mol N₂H₄．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，據(jù)此判斷；反應(yīng)速率利用公式v=

△c

△t

計(jì)算得到；化學(xué)平衡常數(shù)利用化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
（2）N₂O₄的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由于正反應(yīng)方向吸熱，T＞100℃；
（3）根據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算氣體的物質(zhì)的量和肼的質(zhì)量關(guān)系．

解答： 解：（1）隨溫度的升高，混合氣體的顏色變深，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即△H＞0；0～60s時(shí)段，N₂O₄濃度變化為：1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，v（N₂O₄）=

0.6mol/L

60s

=0.01mol?L^-1?s^-1；K=

c2(NO2)

c(N2O4)

=

1．22

0.4

=3.6，
故答案為：大于；0.01mol?L^-1?s^-1；3.6；
（2）N₂O₄的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由于正反應(yīng)方向吸熱，T＞100℃，故答案為：大于；反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，故溫度升高；
（3）生成11.2L氯氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

11.2L

22.4L/mol

=1mol，根據(jù)電路中轉(zhuǎn)移電子守恒知，消耗肼的質(zhì)量=

1

4

mol=0.25 mol，
故答案為：0.25．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡圖象、影響平衡的因素、平衡常數(shù)影響因素、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算等，注意根據(jù)圖象判斷平衡時(shí)刻，根據(jù)平衡時(shí)的濃度計(jì)算平衡常數(shù)．