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;
(2)依据题干数据计算2mol肼完全燃烧放热,结合热化学方程式书写方法标注物质聚集状态,和对应焓变来解答;
(3)根据平衡常数表达式k=
c(
N
2
O
4
)
c
2
(N
O
2
)]来计算;
(4)计算N2O4和NO2的物质的量,根据电子转移计算Cu的物质的量,根据m=nM计算Cu的质量.
(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,平衡向正反应方向移动,且体系压强增大,也利于反应向正反应方向移动,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)(2)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,反应的热化学方程式为:2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(l)△H=-1224.96KJ/mol,
故答案为:2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(l)△H=-1224.96KJ/mol;
(3)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,
答:该温度下,该反应的平衡常数为13.3;
(4)由(3)可知,在17℃、1.01×105Pa达到平衡时,1.00 L混合气体中:
n(N2O4)=c(N2O4)×V=0.0120 mol•L-1×1.00L=0.0120mol
n(NO2)=c(NO2)×V=0.0300 mol•L-1×1.00L=0.0300mol
则 n (NO2)总=n(NO2)+2n(N2O4)=0.0540mol
由Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可得
m=
0.0540mol/2×64g/mol=1.73g;
答:需消耗Cu的质量为1.73g.
点评:
本题考点: 化学平衡的影响因素;化学方程式的有关计算;热化学方程式;化学平衡常数的含义.
考点点评: 本题考查化学平衡计算、反应热计算、影响化学平衡因素分析判断,注意利用电子转移守恒计算,掌握基础是解题关键,难度中等.
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