Question

【題目】肼(N2H4)是一種重要的化工原料，既可用于制藥，又可用作火箭燃料。回答下列問題：

（1）已知反應的熱化學方程式如下：

①N2H4(g)N2(g)+2H2(g) △H1；

②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H2。

反應熱△H1 _____(填“大于”或“小于”) △H2。向2 L的恒容密閉容器中充入1 mol N2H4，發生反應①，（用x表示）與時間的關系如圖1所示，則該溫度下，反應①的平衡常數K=___________________。

（2）肼在另一條件下也可達到分解平衡，同時生成兩種氣體，且其中一種氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。圖2為平衡體系中肼的體積分數與溫度、壓強的關系。

①該反應的化學方程式為________________________________________。

②p2_______ (填“大于”或“小于”) p1。

③圖中N2H4的平衡體積分數隨溫度升高而降低，其原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】 大于 0.25 3N2H44NH3+N2 小于 肼在催化劑作用下分解，正反應為吸熱反應，升髙溫度，平衡正向移動，因此肼的體積分數也減小

【解析】(1)①N2H4(g)N2(g)+2H2(g) 為分解反應，屬于吸熱反應，△H1＞0；②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 為化合反應，屬于放熱反應，△H2＜0，反應熱△H1大于△H2。設反應的N2H4的物質的量為y，

N2H4(g)N2(g)+2H2(g)

起始(mol)1 0 0

反應 y y 2y

平衡 1-y y 2y

則==3.0，解得y=0.5mol，因此K===0.25，故答案為：大于；0.25；

(2)①氣態肼在催化劑作用下分解只產生兩種氣體，其中一種氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，可推斷兩種氣體分別為N2和NH3，反應方程式為：3N2H4N2+4NH3，故答案為：3N2H4N2+4NH3；

②反應為氣體物質的量增大的反應，減小壓強有利于化學平衡向正反應方向移動，達到平衡時，肼的體積分數減小，根據圖像，壓強大小關系為：p2＜p1，故答案為：小于；

③N2H4的平衡體積分數隨溫度升高而降低，可能的原因為肼在催化劑作用下分解，正反應為吸熱反應，升髙溫度，平衡正向移動，因此肼的體積分數也減小，故答案為：肼在催化劑作用下分解，正反應為吸熱反應，升髙溫度，平衡正向移動，因此肼的體積分數也減小。