Question

联氨（N₂H₄）及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N₂H₄与N₂O₄反应能放出大量的热。（1）已知：2NO₂（g）N₂O₄（g），N₂O₄为无色气体。

①在上述条件下反应能够自发进行，则反应的ΔH        0（填写“>”、“<”、“=”）

②一定温度下，在密闭容器中反应2NO₂（g）N₂O₄（g）达到平衡，达到平衡状态的标志             。

A用NO₂、N₂O₄的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:1的状态

B单位时间内生成n mol N₂O₄的同时生成2 nmolNO₂

C 混合气体的密度不再改变的状态

D混合气体的颜色不再改变的状态

E混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

③ 其他条件不变时，下列措施能提高NO₂转化率的是              （填字母）

A 减小NO₂的浓度    B 降低温度    C 增大压强   D 升高温度

(2）25℃时，0.1molN₂H₄（l）与足量N₂O₄（l）完全反应生成N₂（g）和H₂O（l），放出61.25 kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式:                   。

(3） 17℃、1.01×10⁵Pa，往10L密闭容器中充入NO₂，达到平衡时，n（NO₂）=2.0 mol，n（N₂O₄）=1.6mol。则反应初始时，充入NO₂的物质的量浓度为           NO₂的转化率为         该温度下该反应的平衡常数K为         该温度下反应N₂O₄（g）2NO₂（g）的平衡常数K为               。

Answer

（1）①< ②BDE ③BC；

（2）2N2H4(l）+N2O4(l）=3N2(g）+4H2O(l）△H=-1225KJ/mol；

（3）0.52mol/L（无单位扣1分）；62% ；4 ；1/4

【解析】

试题分析：（1）①根据△G=△H- T△S ,要使得反应自发进行，则△G<0，而△S<0,那必须△H<0 ；②A、错误，因为自始自终二者速率比为2:1；B、正确，V正=V逆，达平衡；C、错误，气体的质量不变，又容器密闭容积不变，则自始自终密度不变；D、正确，颜色不变，则浓度不再变化，达平衡；E、M=m/n ,因为m不变，若M不变，则n也不变，那此时达平衡，正确 ；③提高NO2转化率，平衡向正方向移动。A、平衡逆向移动，转化率减小，B、正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，转化率增大，故D错误，C、增大压强平衡正向移动，转化率增大；

（2）先写出化学方程式：2N2H4+N2O4=3N2+4H2O，，0.1molN2H4完全反应放出61.25 kJ的热量，现在为2mol的N2H4完全反应放出热量扩大20倍，则相应的热化学方程式为：2N2H4(l）+N2O4(l）=3N2(g）+4H2O(l） △H=-1225KJ/mol ；

（3）17℃、1.01×105Pa，往10L密闭容器中充入NO2，达到平衡时，c（NO2）=0.2mol•L-1、c（N2O4）=0.16mol•L-1，则反应初始时，充入NO2的物质的量浓度为0.16×2+0.2=0.52mol/L；

NO2的转化率为=0.32×10/0.52×10 ≈62﹪；

n（NO2）=C（NO2）•V=0.52mol/L×10L=5.2mol；

该反应的平衡常数K= c（N2O4）/ c（NO2）2=0.16mol/L /(0.2mol/L）2=4mol-1/L-1；

该温度下反应N2O4（g）⇌2NO2（g）的平衡常数K′= c（NO2）2/ c（N2O4）=1/K =1/4。

考点：考查了反应自发进行的判断依据，平衡标志的分析、化学平衡的计算应用，热化学方程式书写方法等相关知识