Question

【題目】偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進劑，二者發生如下化學反應：(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ)

(1)反應(Ⅰ)中氧化劑是_____________________________。

(2)火箭殘骸中常出現紅棕色氣體，原因為：N2O4(g) 2NO2(g)(Ⅱ)當溫度升高時，氣體顏色變深，則反應(Ⅱ)為_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(3)一定溫度下，反應(Ⅱ)的焓變為ΔH。現將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態的是____________。

若在相同溫度下，上述反應改在體積為1 L的恒容密閉容器中進行，平衡常數______(填“增大”“不變”或“減小”)，反應3 s后NO2的物質的量為0.6 mol，則0～3 s內的平均反應速率v(N2O4)= ________mol·L-1·s-1。

Answer 1

【答案】N2O4 吸熱 ad 不變 0.1

【解析】

(1)所含元素化合價降低的反應物是氧化劑；(2) 當溫度升高時，氣體顏色變深，說明N2O4(g) 2NO2(g)平衡正向移動；（3）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態，據此可以判斷。平衡常數只與溫度有關；根據計算速率。

(1) (CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)，N2O4中氮元素化合價由+4降低為0,所以N2O4是該反應的氧化劑；

(2) 當溫度升高時，氣體顏色變深，說明N2O4(g) 2NO2(g)平衡正向移動，所以正反應為吸熱反應；

(3) a、密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量不變，但容器容積是變化的，因此當密度不再發生變化時可以說明反應達到平衡狀態，故選a；b、對于具體的化學反應，反應熱是恒定的，不能說明反應達到平衡狀態，故不選b；c、隨反應進行，反應物濃度減小，正反應速率是逐漸減小，故c錯誤，不選c；d、當反應物的轉化率不再發生變化時，說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態，故選d；平衡常數只與溫度有關，若在相同溫度下，上述反應改在體積為1 L的恒容密閉容器中進行，平衡常數不變；反應3s后NO2的物質的量為0.6mol，則根據方程式可知，消耗N2O4的物質的量是0.3mol，其濃度變化量是0.3mol÷1L＝0.3mol/L，則0～3s內的平均反應速率v（N2O4）＝0.3mol/L÷3s＝0.1mol·L-1·s-1。