Question

【題目】N2O4是一種無色氣體，常被用作火箭推進劑組分中的氧化劑。

(1)已知：①2O2(g)+N2(g)N2O4(l) △H1；

②N2O4 (l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) △H2；

聯氨和從N2O4作為火箭推進劑時發生反應：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) 的△H=_________(用含△H1、△H2的式子表示)。

(2)一定溫度下，在容積為2L的恒容密閉容器中充入xmolN2O4(g)，發生反應：N2O4(g)2NO2(g) △H=+24.4kJ/mol。體系中NO2濃度隨時間變化的情況如圖所示。

①下列可作為判斷反應達到平衡的依據是_______ (填序號)。

a.v正(N2O4)=2v逆(NO2). b.體系顏色不變

c.氣體平均相對分子質量不變 d.氣體密度不變

② ta時，v正_________v逆(填“>”“ =”或“<”，下同)；ta時v逆____________tb時v逆。

③該反應的平衡常數K=__________。

④對于氣體參與的反應，平衡常數也可用氣體組分(B)的平衡分壓p(B)代替該氣體的平衡濃度c(B)，

則該反應平衡常數KP=_____________ (用表達式表示）；已知：上述反應中，正反應速率為v正=k正·p(N2O4)，逆反應速率v逆= k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆為速率常數，則k正為_______________以k逆、KP表示)

Answer 1

【答案】 2ΔH2ΔH1 bc > < mol·L1

【解析】（1）本題考查熱化學反應方程式的計算，根據目標反應方程式，因此有2×②－①，因此△H=2△H2－△H1；（2）本題考查化學平衡狀態的判斷、化學平衡常數等，①a、v正(N2O4)反應向正反應方向進行，v逆(NO2)反應向逆反應方向進行，然后速率之比等于化學計量數之比，因此2v正(N2O4)= v逆(NO2)，說明反應達到平衡，因此v正(N2O4)=2v逆(NO2)，不能說明反應達到平衡，故a錯誤；b、NO2為紅棕色氣體，N2O4為無色氣體，因此當氣體顏色不再改變，說明反應達到平衡，故b正確；c、根據M=m/n，組分都是氣體，因此氣體質量不變，反應向正反應方向進行，氣體物質的量增加，即n發生改變，當n不再改變，M不變時說明反應達到平衡，故c正確；d、根據密度的定義，組分都是氣體，氣體質量不變，容器是恒容容器，即V不變，因此密度不變，不能說明反應達到平衡，故d錯誤；②ta時刻反應沒有達到平衡，NO2濃度增大，說明反應向正反應方向進行，即v正>v逆，隨著反應進行，正反應速率降低，逆反應速率逐漸增大，因此ta時v逆<tb時v逆；③N2O4(g)2NO2(g)

起始（mol/L） x/2 0

變化： y/2 y

平衡： x/2-y/2 y 根據平衡常數的定義，K= ，代入數值，K= ；④根據Kp的的定義，則Kp的表達式為： ；上述反應達到平衡v正=v逆，即k正·p(N2O4)=k逆·p2(NO2)，則k正= 。