题目内容
【题目】联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
(1)25 ℃,1.00 g N2H4 (l)与足量N2O4 (l)完全反应生成N2 (g)和H2O (l),放出19.14 kJ的热量。则反应2N2H4 (l)+N2O4 (l)=3N2 (g)+4H2O (l)的△H= __________ kJ/mol。
(2)已知:2NO2(g)N2O4(g) △H=-57.20 kJ/mol。一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡。
①其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是 ________。
A.升高温度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.扩大容器体积
②平衡时,c(NO2)=0.0300 mol/L、c(N2O4)=0.0120 mol/L。若升高温度,则平衡常数____________(填“增大”、“减小”或“不变”);若起始NO2和N2O4的浓度均为0.0100 mol/L,则v(正)______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
【答案】-1224.96BC减小<
【解析】
(1)由1.00 g N2H4 (l)反应放出的热求出2molN2H4 (l)反应放出的热,再书写热化学方程式;
(2)①该反应是反应前后气体体积减小的、放热的可逆反应,要提高二氧化氮的转化率,只要改变条件使化学平衡向正反应方向移动即可;
②化学平衡常数K=,化学平衡常数只与温度有关,与物质的浓度无关。
(1)由反应方程式:2N2H4 (l)+N2O4 (l)=3N2 (g)+4H2O (l) Q
232g x
1.00g 19.14kJ
=,解得x=1224.96kJ,
则反应2N2H4 (l)+N2O4 (l)=3N2 (g)+4H2O (l)的△H=-1224.96 kJ/mol,
因此,本题正确答案是:-1224.96;
(2)①该反应是反应前后气体体积减小的、放热的可逆反应,要使该反应向正反应方向移动,可改变反应物的浓度、体系的压强、温度等。
A、升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO2的转化率降低,故A错误;
B、降低温度,平衡向正反应方向移动,NO2的转化率增大,故B正确;
C、增加NO2的浓度,平衡向正反应方向移动,NO2的转化率增大,故C正确;
D. 扩大容器体积,压强减小,平衡向逆反应方向移动,NO2的转化率降低,故D错误;
因此,本题正确答案是:BC;
② c(NO2)=0.0300 mol/L、c(N2O4)=0.0120 mol/L ;K===13.3,
若升高体系温度,平衡向逆反应方向移动,c(NO2)增大,则平衡常数K减小,
若起始NO2和N2O4的浓度均为0.0100 mol/L,则浓度商Qc==100>13.3=K,平衡逆向移动,此时v(正)<v(逆),
因此,本题正确答案是:减小;<。