[题目]采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术.在含能材料.医药等工业中得到广泛应用.回答下列问题(1)1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银.得到N2O5.该反应的氧化产物是一种气体.其分子式为 .(2)F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题

（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为___________。

（2）F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O4(g)完全分解）：

t/min	0	40	80	160	260	1300	1700	∞
p/kPa	35.8	40.3	42.5.	45.9	49.2	61.2	62.3	63.1

①已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=4.4 kJ·mol1

2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=55.3 kJ·mol1

则反应N2O5(g)＝2NO2(g)+ O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol1。

②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率。t=62 min时，测得体系中pO2=2.9 kPa，则此时的=________kPa，v=_______kPa·min1。

③若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________。

④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

（3）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：

第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡

第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应

第三步 NO+NO3→2NO2 快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______（填标号)。

A．v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应)

B．反应的中间产物只有NO3

C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效

D．第三步反应活化能较高

【答案】 O2 53.1 30.0 6.0×10－2 大于温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 13.4 AC

【解析】分析：（1）根据还原剂失去电子转化为氧化产物判断；

（2）①根据盖斯定律计算；

②根据压强之比是物质的量之比计算；

③根据温度对压强和平衡状态的影响分析；

④根据五氧化二氮完全分解时的压强计算出二氧化氮、氧气的压强，然后再根据二氧化氮转化的方程式计算平衡时二氧化氮、四氧化二氮的压强。

（3）根据三步反应的特点分析判断。

详解：（1）氯气在反应中得到电子作氧化剂，硝酸银中只有氧元素化合价会升高，所以氧化产物是氧气，分子式为O2；

（2）①已知：

ⅰ、2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) △H1＝－4.4kJ/mol

ⅱ、2NO2(g)＝N2O4(g) △H2＝－55.3kJ/mol

根据盖斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5(g)＝2NO2(g)+1/2O2(g) △H1＝＋53.1kJ/mol；

②根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是1:2，又因为压强之比是物质的量之比，所以消耗五氧化二氮减少的压强是2.9kPa×2＝5.8kPa，则此时五氧化二氮的压强是35.8kPa－5.8kPa＝30.0kPa，因此此时反应速率v＝2.0×10－3×30＝6.0×10－2（kPa·min－1）；

③由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)大于63.1 kPa。

④根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa，根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×2＝71.6 kPa，氧气是35.8kPa÷2＝17.9 kPa，总压强应该是71.6 kPa+17.9 kPa＝89.5 kPa，平衡后压强减少了89.5 kPa－63.1kPa＝26.4kPa，所以根据方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa，二氧化氮对应的压强是71.6 kPa－26.4kPa×2＝18.8kPa，则反应的平衡常数。

（3）A、第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，A正确；

B、根据第二步和第三步可知中间产物还有NO，B错误；

C、根据第二步反应生成物中有NO2可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，C正确；

D、第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，D错误。答案选AC。

练习册系列答案

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（4）图2为实验在恒容密闭容器中，测得不同温度下，反应体系中初始浓度比与SO2体积分数的关系曲线。下列有关叙述正确的是______________________。

A．当气体的平均密度不再变化，反应I和反应Ⅱ同时达到平衡状态

B．提高CaSO4的用量，可使反应I正向进行，SO2体积分数增大

C．其他条件不变，升高温度，有利于反应I正向进行，SO2体积分数增大，不利于脱硫

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选项	主要仪器	试剂	实验目的
A	烧瓶、长颈漏斗、酒精灯、导管	软锰矿与浓盐酸	制取并收集干燥的氯气
B	酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、三脚架	溶液	蒸发溶液得到晶体
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