Question

（1）现有可逆反应.2NO₂(g) N₂O₄(g)，△H＜0，试根据下列图象判断t₂、t₃、t₄时采取的措施。

t₂：                                                           ；

t₃：                            ；t₄：                         。

在80℃时，将0．4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

时间（s） C（mol/L）	0	20	40	60	80	100
C（N2O4）	0．20	a	0．10	c	d[]	e
C（NO2）	0．00	0．12	b	0．22	0．22	0．22

（2）40s时，NO₂的产率是                      。

（3）20s时，N₂O₄的浓度为       mol/L，0~20s内N₂O₄的平均反应速率为            。

（4）在80℃时该反应的平衡常数K值为        （保留2位小数）。

（5）在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡时             。

A、N₂O₄的转化率越高                 B、NO₂的产量越大

C、N₂O₄与NO₂的浓度之比越大         D、正反应进行的程度越大

（6）利用甲烷催化还原NO_x：

CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)   △H₁＝－574 kJ/mol

CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)   △H₂＝－1160 kJ/mol

则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：__                  。

Answer

（1）t2 ：增大生成物N2O4的浓度； t3 ：降低压强； t4 ：加入催化剂 （2）50%

（3）0．14， 0．003 mol/（L·s）

（4）0.54

（5）ABD

（6）CH4(g)＋2NO2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g) ΔH＝－867 kJ/mol

【解析】

试题分析：（1）t2时突然增大，逐渐增大，改变的条件为增大生成物N2O4的浓度；t3 时、都突然减小，且>平衡逆向移动，所以改变的条件为降低压强；t4 时、都突然增大，且=，平衡不移动，所以改变的条件为加入催化剂；（2）40s时，NO2的物质的量为0.2 mol/L，NO2的产率是；（3）（3）根据元素守恒，20s时，NO2的浓度为0.12 mol/L ，消耗N2O4的浓度为0.06mol/L，剩余N2O4的浓度为0.14mol/L；0~20s内N2O4的平均反应速率为=0．003 mol/（L·s）；（4）在80℃时该反应的平衡常数K值为

K=；（5）在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡时N2O4的转化率越高、NO2的产量越大 、正反应进行的程度越大；（6）根据盖斯定律，甲烷直接将NO2还原为N2的化学方程式为CH4(g)＋2NO2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)，根据盖斯定律，ΔH＝(－574 kJ/mol－1160 kJ/mol)= －867 kJ/mol，热化学方程式为CH4(g)＋2NO2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g) ΔH＝－867 kJ/mol。

考点：本题考查化学平衡、反应热。