Question

（14分）肼(N₂H₄)与N₂O_4,是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂。

（1）已知

则使1 mol N₂O₄ (l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是       。

（2）800℃时，某密闭容器中存在如下反应：，若开始向容器中加入1 mol／L的NO₂，反应过程中NO的产率随时间的变化如下图曲线I所示。

①反应Ⅱ相对于反应I而言，改变的条件可能是        。

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1 mol／L NO、0．2 mol／L O2、0．5 mol/L NO₂，则v（正）____v（逆）。

（3）己知，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：

①c( X)代表      （填化学式）的浓度，该反应的平衡常数K=      。

②前10 min内用NO₂表示的反应速率为    ，20 min时改变的条件是    ；重新达到平衡时，NO₂的百分含量     （填选项前字母）。

a．增大       b．减小     c．不变     d．无法判断

Answer

（14分）（1）1793KJ（2分）；（2）①使用催化剂（1分）；②（2分）；③<（2分）（3）①NO2（1分）0．9（2分）；②0．04mol/(L·min)（1分）；向容器中加入0．8摩尔二氧化氮（1分）；b（2分）。

【解析】

试题分析：（1）四氧化二氮分解为原子就必须断裂分子中所有的化学键，故需要的总能量等于其化学键的总能量，设四氧化二氮中总键能为E，则△H=反应物总键能-生成物总键能=（8×390+2×190+E）-(3×946+8×460)=-1225KJ·mol，则E=1793 KJ·mol（2分）；（2）①由于Ⅱ达到平衡时产率与Ⅰ相同但所用时间减少，故改变的条件是使用了催化剂，因为温度升高反应速率加快且有利于平衡向右进行，因此达到平衡所用时间比Ⅰ少，一氧化氮的产率高于60%，易求出800度时该反应的平衡常数K=0．675，又Qc=0．8>0．675，故开始时反应向左进行，正反应速率小于逆反应速率。（3）①由表中数据知，X代表的物质的浓度增加值是Y代表的物质浓度减小值的二倍，故X代表NO2，Y代表四氧化二氮，0到10分钟内，二氧化氮的浓度增加了0．4mol/L，故二氧化氮速率=0．04mol/(L·min)；平衡时二氧化氮的浓度为0．6mol/L，四氧化二氮的浓度为0．4 mol/L，K=0．62/0．4=0．9；20分钟时，二氧化氮浓度增大而四氧化二氮浓度不变，故改变的条件是向容器中加入0．8摩尔二氧化氮，由于温度保持不变，故K是定值，将平衡常数表达式变化为K/c(NO2)=C(NO2)/C(N2O4)，由于二氧化氮的浓度肯定增大，故K/c(NO2)减小，所以C(NO2)/C(N2O4)减小，所以混合物中二氧化氮的百分含量降低。。

考点：反应热的计算，平衡常数的应用，平衡移动