Question

化學(xué)反應(yīng)原理在生產(chǎn)、生活、國(guó)防上有重要的應(yīng)用．例如：

聯(lián)氨（N₂H₄）及其衍生物是一類重要的火箭燃料．N₂H₄與N₂O₄反應(yīng)能放出大量的熱．

①已知：2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）△H=﹣57.20kJ•mol^﹣1．

一定溫度下，在密閉容器中反應(yīng)2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）達(dá)到平衡．

其他條件不變時(shí)，下列措施能提高NO₂轉(zhuǎn)化率的是　　（填字母）．

A．減小NO₂的濃度      B．降低溫度      C．增加NO₂的濃度       D．升高溫度

②下表為反應(yīng)2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）在17℃、1.01×10⁵Pa下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

時(shí)間/s	0	80	160	240	320
c（NO2）/mol•L﹣1	0.0540	0.0420	0.0340	0.0300	0.0300
c（N2O4）/mol•L﹣1	0	0.0060	0.0100	0.0120	0.0120

該溫度下反應(yīng)N₂O₄（g）⇌2NO₂（g）的平衡常數(shù)K的值為　．

（寫出計(jì)算過(guò)程）

③25℃時(shí)，1.00gN₂H₄（l）與足量N₂O₄（l）完全反應(yīng)生成N₂（g）和H₂O（l），放出19.14kJ的熱量．

則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為　　．

Answer 1

考點(diǎn)：

化學(xué)平衡的影響因素；化學(xué)平衡常數(shù)的含義．

專題：

化學(xué)反應(yīng)中的能量變化；化學(xué)平衡專題．

分析：

①該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的、放熱的可逆反應(yīng)，要提高二氧化氮的轉(zhuǎn)化率，只要改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)即可；

②圖表數(shù)據(jù)分析240s反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)概念結(jié)合平衡濃度進(jìn)行計(jì)算得到；

③依據(jù)題干計(jì)算表示2molN₂H₄（l）反應(yīng)放出的熱量，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)焓變書寫熱化學(xué)方程式．

解答：

解：①該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的、放熱的可逆反應(yīng)，要使該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可改變反應(yīng)物的濃度、體系的壓強(qiáng)、溫度等．

A、減小N0₂的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，N0₂的轉(zhuǎn)化率降低，故A錯(cuò)誤；

B．降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，N0₂的轉(zhuǎn)化率提高，故B正確；

C．增加N0₂的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，且體系壓強(qiáng)增大，也利于反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故C正確；

D．升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，N0₂的轉(zhuǎn)化率降低，故D錯(cuò)誤；

故答案為：BC；

②圖表數(shù)據(jù)分析240s反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，2NO₂（g）⇌N₂O₄（g），平衡狀態(tài)c（NO₂）=0.0300mol•L^﹣1，c（N₂O₄）=0.0120mol•L^﹣1

K===；

該溫度下反應(yīng)N₂O₄（g）⇌2NO₂（g）的平衡常數(shù)的值為K的倒數(shù)=，

故答案為：；

③1.00gN₂H₄（l）與足量N₂O₄（l）完全反應(yīng)生成N₂（g）和H₂O（l），放出19.14kJ的熱量，則2molN₂H₄（l）的質(zhì)量為2mol×32g/mol=64g，放出熱量為19.14kJ×64=1224.96KJ的熱量，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（l）△H=﹣1224.96KJ/mol，

故答案為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（l）△H=﹣1224.96KJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：

本題考查了影響化學(xué)平衡的因素及化學(xué)平衡常數(shù)的含義，熱化學(xué)方程式書寫方法，難度不大，注意正逆反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)，題目難度中等．