Question

17．過(guò)氧化氫和臭氧都是常見的綠色氧化劑，工業(yè)生產(chǎn)中有著重要用途．
（1）火箭發(fā)射常以液態(tài)肼（N₂H₄）為燃料，液態(tài)過(guò)氧化氫為助燃劑．
已知：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），△H=-534kJ•mol^-1
H₂O₂（l）═H₂O（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g），△H=-98kJ•mol^-1
H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44kJ•mol^-1
試寫出N₂H₄和液態(tài)H₂O₂反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642kJ•mol^-1．
（2）新型O₃氧化技術(shù)對(duì)燃煤煙氣中的NO_x和SO₂脫除效果顯著，鍋爐煙氣中的NO_x 95%以上是以NO形式存在的，可發(fā)生反應(yīng)NO（g）+O₃（g）?NO₂（g）+O₂（g）．在一定條件下，將NO和O₃通入絕熱恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示．由圖可得出的正確說(shuō)法是cd．
a．反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)
b．反應(yīng)物濃度：b點(diǎn)小于c點(diǎn)
c．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
d．△t₁=△t₂時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化量：a～b段小于b～c段．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)蓋斯定律，將所給的反應(yīng)通過(guò)加減乘除得到所要求的目標(biāo)反應(yīng)，反應(yīng)熱做相應(yīng)的變化即可；
（2）該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，容器體積不變，故體系壓強(qiáng)恒定．絕熱恒容密閉容器，體系溫度隨反應(yīng)進(jìn)行變化，隨反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)物的濃度降低，由圖可知，c點(diǎn)以前正反應(yīng)速率增大，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，c點(diǎn)以后反應(yīng)正反應(yīng)速率降低，應(yīng)是濃度影響比溫度影響更大．圖為正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化，說(shuō)明反應(yīng)未到達(dá)平衡．

解答 解：（1）①N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），△H=-534kJ•mol^-1①
H₂O₂（l）═H₂O（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g），△H=-98kJ•mol^-1②
H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44kJ•mol^-1③
將①+2②+4③可得：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=（-534kJ•mol^-1）+2×（-98kJ•mol^-1）+4×（+44kJ•mol^-1）=-642 kJ•mol^-1
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642 kJ•mol^-1；
（2）該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，容器體積不變，故體系壓強(qiáng)恒定．絕熱恒容密閉容器，體系溫度隨反應(yīng)進(jìn)行變化，隨反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)物的濃度降低，由圖可知，c點(diǎn)以前正反應(yīng)速率增大，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，c點(diǎn)以后反應(yīng)正反應(yīng)速率降低，應(yīng)是濃度影響比溫度影響更大．圖為正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化，說(shuō)明反應(yīng)未到達(dá)平衡．
a．反應(yīng)在c點(diǎn)前，溫度對(duì)速率影響大，c點(diǎn)以后濃度減小對(duì)速率影響大，C點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b．反應(yīng)為達(dá)平衡，b點(diǎn)在c點(diǎn)之前，濃度反應(yīng)物濃度：b點(diǎn)大于c點(diǎn)，故b錯(cuò)誤；
c．由圖可知，c點(diǎn)以前正反應(yīng)速率增大，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故c正確；
d．a(chǎn)～b段反應(yīng)速率小于b～c段反應(yīng)速率，△t₁=△t₂時(shí)，b～c段反應(yīng)的NO更多，故NO的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段，故d正確．
故選：cd．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)平衡圖象、閱讀題目獲取信息的能力等，難度中等，需要學(xué)生具備運(yùn)用信息與基礎(chǔ)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．