Question

(10分)偏二甲肼与N₂O₄是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：

(CH₃)₂NNH₂(l)+2N₂O₄(l)2CO₂(g)+3N₂(g)+4H₂O(g) (Ⅰ)

（1）反应(Ⅰ)中氧化剂是    。

（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N₂O₄(g)2NO₂(g) (Ⅱ)当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为    (填“吸热”或“放热”)反应。

（3）一定温度下，反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将1 mol N₂O₄充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是    。

若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数      (填“增大”、“不变”或“减小”)，反应3 s后NO₂的物质的量为0．6 mol，则0 s～3 s内的平均反应速率v(N₂O₄)=             mol·L^-1·s^-1。

Answer

（1）（1）N2O4 （2）吸热 （3）a、d 不变 0．1

【解析】

试题分析：（1）分析元素的化合价可知，氮元素的化合价由N2O4中的+4价，变成了生成物N2中的0价，故可知N2O4为氧化剂；（2）由温度升高时，红棕色加深，说明升温平衡向生成NO2的方向移动，即该反应的正反应为吸热反应；（3）作为化学平衡状态的标志，须由原来的“变量”变到“不变量”，方可说明，在恒压条件下，随着反应的进行生成NO2，气体的总的物质的量不断增加，容器的体积增大，故密度变小，当密度不变时，可说明化学反应达到平衡状态，a正确；b图，作为反应热，ΔH只与这个化学方程式有关，是一个不变量，它不会随着反应“量”的变化而变化，b错误；c图，用化学反应速率判断可逆反应是否达到平衡状态时，一定是“异向”，且它们的反应速率之比等于化学计量数之比，故c错误。d图，当NO2的转化率不变时，说明v(正)=v(逆)，反应达到了平衡状态，d正确。平衡常数是温度的函数，只受温度的影响，故温度不变，化学平衡常数不变。由题意可知，NO2的化学反应速率，v(NO2)=0．2 mol·L-1·s-1，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，得出v(N2O4)=0．1 mol·L-1·s-1，答案为a、d 不变 0．1。

考点：考查化学反应速率的计算，化学平衡状态的判断，反应热，氧化还原反应等知识。