Question

联氨（N₂H₄）及其衍生物是一类重要的火箭燃料，N₂H₄与N₂O₄能放出大量的热。

（1）已知：2NO₂(g)＝N₂O₄(g) △H＝－57.20kJ·mol^－1。一定温度下，在密闭容器中反应2NO₂(g)＝N₂O₄(g) 达到平衡。其它条件不变时，下列措施：

A．减小NO₂的浓度    B．降低温度  C．增加NO₂的浓度   D．升高温度

能提高NO₂转化率的是_______（填字母）。

（2）25℃时，1.00gN₂H₄(l)与足量N₂O₄(l)完全反应生成N₂(g)和H₂O (l) ，放出19.14kJ

的热量。则反应2N₂H₄(l)+N₂O₄(l)＝3N₂(g)+4H₂O (l)的△H＝______kJ·mol^－1。

（3）17℃、1.01×10⁵Pa，密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c(NO₂)＝0.0300mol·L^－1、c(N₂O₄)＝0.0120mol·L^－1。计算反应2 NO₂(g)N₂O₄(g)的平衡常数K=______。

（4）现用一定量的Cu 与足量的浓HNO₃反应，制得1.00L已达平衡的N₂O₄和NO₂

混合气体（17℃、1.01×10⁵Pa），理论上至少需消耗Cu的质量是________。

Answer

BC －1224.96 13.3 1.73g

【解析】

（1）由于该反应为气体体积减小的放热反应，要提高NO2转化率，则应该采取：①降低温度；②增加NO2的浓度；③增大压强等措施。所以B、C符合要求；

（2）由1.00gN2H4(l)放出19.14kJ，则2mol(即64g)N2H4(l)放热为1224.96kJ，所以△H＝1224.96kJ·mol－1。

（3）、根据题意知，平衡时c(N2O4 )＝0.0120mol·L－1 、c(NO2)＝0.0300mol·L－1，K＝c(N2O4 )/c2(NO2) ＝0.0120/0.0300×0.0300 ＝13.3。

（4）由（3）可知，在17℃、1.01×105Pa达到平衡时，1.00L混合气体中，n(N2O4 )＝c(N2O4)×V＝0.0120mol·L－1×1.00L＝0.0120mol，n(NO2 )＝c(NO2)×V＝0.0300mol·L－1×1.00L＝0.0300mol，则n总(NO2 )＝n(NO2 )＋2×n(N2O4 )＝0.0540mol，由Cu＋4HNO3＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可得：m(Cu)＝ 64g·mol－1×0.0540mol/2 ＝1.73g。