题目内容
16．肼（N2H4）与N2O4，是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂．（1）已知：2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（l）△H=-1225kJ．mol-1
| 化学键 | N-H | N-N | N≡N | O-H |
| 键能（kJ．mol-1） | 390 | 190 | 946 | 460 |
（2）800℃时，某密闭容器中存在如下反应：2NO2（g）?2NO（g）+O2（g）△H＞0，若开始向容器中加入1mol/L的NO2，反应过程中NO的产率随时间的变化如图曲线I所示．
①反应Ⅱ相对于反应I而言，改变的条件可能是加入催化剂．
②请在图中绘制出在其它条件与反应I相同时，反应在820℃时进行，NO的产率随时间的变化曲线．
③800℃时，若开始时向容器中同时加入1mol/LNO、0.2mol/LO2、0.55mol/L N02，则v（正）＞v（逆）
（3）己知N2H4（g）?2NO2（g）△H=+57.20kJ/mol，t时，将一定量的NO2、N2O4，充人一个容器为2L的恒容密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示：
| 时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| c（X）/（mol/L） | 0.2 | c | 0.6 | 0.6 | 1.0 | c1 | c1 |
| c（Y）（mol/L） | 0.6 | c | 0.4 | 0.4 | 0.4 | c2 | c2 |
②前10min内用NO2表示的反应速率为0.04mol/（L．min），20min时改变的条件是增大NO2的浓度；重新达到平衡时，NO2的百分含量b（填选项前字母）．
a．增大 b．减小 c．不变 d．无法判断．
分析 （1）反应热=反应物总键能-生成物总键能；
（2）①反应Ⅱ相对于反应Ⅰ而言，反应速率加快，平衡时NO的产率不变，正反应为气体体积增大的吸热反应，不能为升高温度或增大压强，可能是使用催化剂；
②升高温度，反应速率加快，到达平衡时间缩短，平衡向正反应方向移动，NO的产率增大；
③若开始向容器中加入1 mol/L的NO2，发生反应：2NO2（g）?2NO（g）+O2（g），二氧化氮与NO的物质的量之比为1：1，则反应过程中NO的产率与NO的浓度相等，故平衡时NO浓度为0.6mol/L，利用三段式计算平衡时各组分浓度，代入K=$\frac{c{\;}^{2}（NO）×c（O{\;}_{2}）}{{c}^{2}（NO{\;}_{2}）}$计算平衡常数，再计算此时的浓度商Qc，与平衡常数相比判断反应进行方向，进而确定v（正）、v（逆）相对大小；
（3）①X、Y的起始浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L，前10min内，X浓度增大了0.4mol/L、Y的浓度减小0.2mol/L，由于NO2、N2O4与按物质的量2：1反应，则X为NO2、Y为N2O4；
平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（NO{\;}_{2}）}{c（N{\;}_{2}O{\;}_{4}）}$，代入物质的浓度计算；
②根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（NO2）；20min时，Y（N2O4）的浓度不变，X（NO2）的浓度增大，改变的条件应是增大NO2的浓度，等效为增大压强，平衡向生成N2O4的向逆反应进行，减少2molNO2的同时混合气体总物质的量减小1mol，则混合气体中NO2的百分含量减小．
解答 解：（1）设1mol N2O4（1）完全分解成相应的原子时需要吸收的能量QKJ，则：
190kJ/mol×2+390kJ/mol×8+QkJ/mol-946kJ/mol×3-460kJ/mol×8=-1225 kJ/mol，
解得Q=1793，
故答案为：1793kJ；
（2）①反应Ⅱ相对于反应Ⅰ而言，反应速率加快，平衡时NO的产率不变，正反应为气体体积增大的吸热反应，不能为升高温度或增大压强，可能是加入催化剂，
故答案为：加入催化剂；
②升高温度，反应速率加快，到达平衡时间缩短，平衡向正反应方向移动，NO的产率增大，反应在820℃时进行，NO的产率随时间的变化曲线为：
，
故答案为：；
③若开始向容器中加入1 mol/L的NO2，发生反应：2NO2（g）?2NO（g）+O2（g），二氧化氮与NO的物质的量之比为1：1，则反应过程中NO的产率与NO的浓度相等，故平衡时NO浓度为0.6mol/L，则：
2NO2（g）?2NO（g）+O2（g）
开始（mol/L）：1 0 0
转化（mol/L）：0.6 0.6 0.3
平衡（mol/L）：0.4 0.6 0.3
则平衡常数K=$\frac{c{\;}^{2}（NO）×c（O{\;}_{2}）}{{c}^{2}（NO{\;}_{2}）}$=$\frac{0．{6}^{2}×0.3}{0．{4}^{2}}$=0.675，此时的浓度商Qc=$\frac{{1}^{2}×0.2}{0.5{5}^{2}}$=0.66＜K=0.675，故反应向正反应进行，则v（正）＞v（逆），
故答案为：＞；
（3）①X、Y的起始浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L，10min时到达平衡，X浓度增大了0.4mol/L、Y的浓度减小0.2mol/L，由于NO2、N2O4与按物质的量2：1反应，则X为NO2、Y为N2O4；
平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（NO{\;}_{2}）}{c（N{\;}_{2}O{\;}_{4}）}$=$\frac{0．{6}^{2}}{0.4}$=0.9，
故答案为：NO2；0.9；
②v（NO2）=$\frac{0.6mol/L-0.2mol/L}{10min}$=0.04mol/（L．min）；20min时，Y（N2O4）的浓度不变，X（NO2）的浓度增大，改变的条件应是增大NO2的浓度，等效为增大压强，平衡向生成N2O4的向逆反应进行，减少2molNO2的同时混合气体总物质的量减小1mol，则混合气体中NO2的百分含量减小，
故答案为：0.04mol/（L．min）；增大NO2的浓度；b．
点评 本题考查化学平衡有关计算、化学平衡影响移动、反应热计算等，是对学生综合能力的考查，难度中等．
名校课堂系列答案| A． | OTC表示处方药，R表示非处方药 | |
| B． | 尽量避免使用快餐盒打包滚烫的食物 | |
| C． | 浓硫酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色 | |
| D． | 具有热固性的高分子材料受热会熔化 |
| A． | 密度 ①＜④＜③＜② | B． | 氢原子数 ④＜②＜③＜① | ||
| C． | 质量 ④＜①＜③＜② | D． | 体积④＜①＜③＜② |
| A． | C2H5OH（l）+3O2（g）→2CO2（g）+3H2O（l）△H=-Q kJ•mol-1 | |
| B． | C2H5OH（l）+3O2（g）→2CO2（g）+3H2O（l）△H=-$\frac{1}{2}$Q kJ•mol-1 | |
| C． | $\frac{1}{2}$C2H5OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）→CO2（g）+$\frac{3}{2}$H2O（l）△H=+Q kJ•mol-1 | |
| D． | C2H5OH（l）+3O2（g）→2CO2（g）+3H2O（l）△H=-2Q kJ•mol-1 |
，Q的电子式为
．
某课外活动小组同学用如图1装置进行实验，试回答下列问题．