Question

（15分）非金属元素氮有多种氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等。已知NO₂和N₂O₄的结构式分别是和。实验测得N－N键键能为167kJ·mol^－1，NO₂中氮氧双键的平均键能为466 kJ·mol^－1，N₂O₄中氮氧双键的平均键能为438.5 kJ·mol^－1。

（1）写出NO₂转化为N₂O₄的热化学方程式_________________________________________

（2）对反应2NO₂(g) N₂O₄ (g)，在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(        )

A．A、C两点的反应速率：A＞C

B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C

C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

（3）在100℃时，将0.400mol的NO₂气体充入2 L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间（s）	0	20	40	60	80
n(NO2)/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n(N2O4)/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

①在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为___    __。

②2NO₂(g) N₂O₄(g)该反应的平衡常数K的值为             ；若100℃时的某时刻测得c(NO₂)=1.00mol/L,c(N₂O₄)=0.20mol/L，则该时刻的v_正 　　  v_逆（填“>”、“<”或“=”），升高温度后，反应2NO₂N₂O₄的平衡常数K将       （填“增大”、“减小”或“不变”）。

③若在相同情况下最初向该容器充入的是N₂O₄气体，要达到上述同样的平衡状态，N₂O₄的起始浓度是_____________mol·L^－1。

④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为____________。（结果保留小数点后一位）

 

Answer 1

（共15分）

（1）2NO₂(g) N₂O₄(g)　　ΔH＝-57 kJ·mol^－1（2分）

（2）D（2分）

（3）①0.0025 mol·(L·s)^-1　（2分）　　　　

②K＝2.8（2分），〉（2分），减小（1分）

③0.10（2分）

④57.5（2分）

解析:计算过程：　　     N₂O₄  2NO₂ 

起始浓度(mol·L^－1)      0.10        0

转化浓度（mol·L^－1)     0.06        0.12

平衡浓度(mol·L^－1)　    0.04        0.12