Question

氮元素能形成多种多样的化合物。

（1）己知N2O4 (g)2NO2 (g) ΔH＝+57.20 kJ/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

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

②20 min时改变的条件是             ；重新达到平衡时，N2O4的转化率将    （填选项前字母）。

a．增大            b．减小             c．不变             d．无法判断

③t℃时,下列情况不能说明该反应处于平衡状态的是      ；

A．混合气体的密度保持不变             B．混合气体的颜色不再变化

C．混合气体的气体压强保持不变         D．N2O4与NO2的物质的量比为10:3

④若反应在t℃进行，某时刻测得n(NO2)=0.6 mol、n(N2O4)=1.2mol，则此时v(正)   v（逆）（填 “>”   、“<”或“=”）。

（2）已知2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) ΔH= -1225 kJ/mol

化学键	N-H	N-N	N≡N	O-H
键能（kJ/mol）	390	190	946	460

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           。

Answer

（1）①NO2；0.9 ②向容器中加入0.8molNO2；b ③A ；④> （2） 1793kJ

【解析】

试题分析：（1）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按物质的量2：1反应，则X为NO2、Y为N2O4；平衡常数K＝c2(NO2)/c(N2O4)＝0．62/0.4＝0.9。

②20min时，Y（N2O4）的浓度不变，X（NO2）的浓度增大了0.4mol/L，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的逆反应进行，四氧化二氮的转化率降低，答案选b。

③A．。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，所以混合气体的密度保持不变不能说明该反应处于平衡状态，A正确；B．颜色深浅和浓度有关系，所以混合气体的颜色不再变化说明反应处于平衡状态，B错误；C．正反应是体积减小的可逆反应，所以混合气体的气体压强保持不变时可以说明反应处于平衡状态，C错误；D．N2O4与NO2的物质的量比为10:3时反应不一定处于平衡状态，D错误，答案选A。

④若反应在t℃进行，某时刻测得n(NO2)=0.6 mol、n(N2O4)=1.2mol，则此时浓度商＝＞0.9，所以反应向逆反应方向进行，则v(正)＜v（逆）。

（2）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。

【考点定位】本题主要是考查反应热计算、外界条件对平衡状态的影响、计算及判断、平衡常数应用等

【名师点晴】可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。