Question

N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質和制備受到人們的關注。

（1）N₂O₅與苯發生硝化反應生成的硝基苯的結構簡式是                。

（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中N₂ O₅可發生下列反應：

2N₂O₅（g）     4NO₂（g）+O₂(g);ΔH＞0

①反應達平衡后，若再通入一定量氮氣，則N₂O₅的轉化率將                  。（填“增大”或“減小”、“不變”）

②下表為反應在T₁溫度下的部分實驗數據：

t/s	0	500	1000
c(N2O5)/mol·L-1	5.00	3.52	2.48

則500s內N₂O₅的分解速率為             。

③在T₃溫度下，反應1 000 s時測得NO₂的濃度為4.98 mol·L^-1，則T₂          T₁。

 

（3）如上圖所示裝置可用于制備N₂O₅，則N₂O₅在電解池的

                             區生成，其電極反應式為                       .

Answer 1

（1）

（2）①不變

②0.002 96 mol·L^-1·s^-1

③＜或小于

（3）陽極 　N₂O₄+2HNO₃-2e^-=2N₂O₅+2H⁺

解析:

（2）①因為恒容下充入N₂，N₂為非反應性氣體，所以平衡不移動，因而N₂O₅的轉化率不變。

②v(N₂O₅)=

=0.002 96 mol·L^-1·s^-1。

③T1溫度下c (NO₂)求算：

2N₂O₅(g)       4NO₂(g)+O₂(g);ΔH>0

2                4

1 000 s時，5.00-2.48     c(NO₂)

c(NO₂)=2×(5.00-2.48) mol·L^-1=5.04 mol·L^-1>4.98 mol·L^-1,由于反應是吸熱反應，故溫度越高NO₂的濃度越大，所以得到T2<T1。

（3）由圖中給定兩極物質可以判斷N₂O₅必是由N₂O₄氧化生成，所以N₂O₅在陽極產生。據電極反應離子放電順序可知：陰極發生2H⁺+2e^-→H₂↑的反應，則陽極為N₂O₄+2HNO₃-2e^- →2N₂O₅+2H⁺。