Question

【題目】N2O4是一種無色氣體，常被用作火箭推進(jìn)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(lián)氨和從N2O4作為火箭推進(jìn)劑時(shí)發(fā)生反應(yīng)：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(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g) △H=+24.4kJ/mol。體系中NO2濃度隨時(shí)間變化的情況如圖所示。

①下列可作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)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(zhì)量不變 d.氣體密度不變

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

③該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。

④對于氣體參與的反應(yīng)，平衡常數(shù)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(yīng)平衡常數(shù)KP=_____________ (用表達(dá)式表示）；已知：上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正·p(N2O4)，逆反應(yīng)速率v逆= k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，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(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，根據(jù)目標(biāo)反應(yīng)方程式，因此有2×②－①，因此△H=2△H2－△H1；（2）本題考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡常數(shù)等，①a、v正(N2O4)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v逆(NO2)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，然后速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，因此2v正(N2O4)= v逆(NO2)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，因此v正(N2O4)=2v逆(NO2)，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故a錯(cuò)誤；b、NO2為紅棕色氣體，N2O4為無色氣體，因此當(dāng)氣體顏色不再改變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故b正確；c、根據(jù)M=m/n，組分都是氣體，因此氣體質(zhì)量不變，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，氣體物質(zhì)的量增加，即n發(fā)生改變，當(dāng)n不再改變，M不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故c正確；d、根據(jù)密度的定義，組分都是氣體，氣體質(zhì)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(yīng)達(dá)到平衡，故d錯(cuò)誤；②ta時(shí)刻反應(yīng)沒有達(dá)到平衡，NO2濃度增大，說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即v正>v逆，隨著反應(yīng)進(jìn)行，正反應(yīng)速率降低，逆反應(yīng)速率逐漸增大，因此ta時(shí)v逆<tb時(shí)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(jù)平衡常數(shù)的定義，K= ，代入數(shù)值，K= ；④根據(jù)Kp的的定義，則Kp的表達(dá)式為： ；上述反應(yīng)達(dá)到平衡v正=v逆，即k正·p(N2O4)=k逆·p2(NO2)，則k正= 。