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.

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  • 解题思路:(1)该反应是反应前后气体体积减小的、放热的可逆反应,要提高二氧化氮的转化率,只要改变条件使化学平衡向正反应方向移动即可;

    (3)反应热表示2molN2H4(l)反应放出的热量,据此计算;

    (2)5分钟末反应达到平衡时,放出的热量为57.20kJ,说明费用过程中二氧化氮消耗2mol,生成1molN2O4,依据平衡状态混合气体物质的量分数计算气体体积分数,保持温度不变,快速缩小容器的体积至1L,气体浓度增大为原来一倍,颜色变深,但压强增大平衡向气体体积减小的方向移动;

    (4)根据平衡常数表达式k=

    c(

    N

    2

    O

    4

    )

    c

    2

    (N

    O

    2

    )

    来计算;

    (5)依据浓度商计算和平衡常数比较分析平衡移动方向;

    (1)该反应是反应前后气体体积减小的、放热的可逆反应,要使该反应向正反应方向移动,可改变反应物的浓度、体系的压强、温度等.

    A、减小N02的浓度,平衡向逆反应方向移动,N02的转化率降低,故A错误;

    B.降低温度,平衡向正反应方向移动,N02的转化率提高,故B正确;

    C.增加N02的浓度,相当于体系压强增大,利于反应向正反应方向移动,N02的转化率提高,故C正确;

    D.升高温度,平衡向逆反应方向移动,N02的转化率降低,故D错误;

    故答案为:BC;

    (2)已知在T℃,2L密闭容器中,加入4mol NO2(g),发现5分钟末反应达到平衡时,放出的热量为57.20kJ,依据热化学方程式2NO2(g)⇌N2O4(g)△H=57.20kJ•mol-1,反应过程中二氧化氮消耗2mol,生成1moN2O4,平衡混合气体物质的量为4mol-2mol+1mol=3mol,则此时N2O4的体积分数=[1mol/3mol]×100%=33%,此时间内用N2O4表示的反应速率=

    1mol

    2L

    5min=0.1mol/L•min,平衡后,保持温度不变,快速缩小容器的体积至1L,气体浓度增大为原来一倍,颜色变深,但压强增大平衡向气体体积减小的方向移动,二氧化氮是红棕色气体,四氧化二氮是无色气体,气体的颜色变化过程是先加深后变浅,但比原来的要深;

    故答案为:33%,0.1mol/L•min,先加深后变浅,但比原来的要深;

    (3)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2molN2O4(l)的质量为2mol×32g/mol=64g,放出热量为19.14kJ×64=1224.96KJ的热量,

    故答案为:-1224.96;

    (4)平衡时,c(NO2)=0.030 0mol•L-1、c(N2O4)=0.012 0mol•L-1,反应2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数k=

    c(N2O4)

    c2(NO2)=[0.012

    0.032=13.3,该温度下,该反应的平衡常数为13.3;

    故答案为:13.3;

    (5)某温度、1.01×105Pa,已知K=

    1/3],在2L密闭容器中,加入10molNO2(g)和4molN2O4(g),Qc=[4mol

    (10mol)2=0.04<K=

    1/3],说明平衡正向进行,V>V

    故答案为:>;

    点评:

    本题考点: 化学平衡的影响因素;用化学平衡常数进行计算.

    考点点评: 本题考查化学反应速率、反应热、平衡常数计算,化学平衡影响因素,注意平衡状态气体颜色变化的分析方法,题目难度中等.