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【題目】肼可作為火箭發動機的燃料,與N2O4反應生成N2和水蒸氣。已知:

N2(g)+2O2(g) N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol1

N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol1

1)寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式______________;

2)上述反應中氧化劑是______________

3)火箭殘骸中,F紅棕色氣體,當溫度升高時,氣體顏色變深,原因是存在如下反應:N2O4 (g) 2NO2 (g)

上述反應的ΔH_________0(選填)。

保持溫度和體積不變向上述平衡體系中再充入一定量的N2O4,再次達到平衡時,混合氣體中NO2的體積分數_______(填增大減小不變),混合氣體的顏色_______(填變深變淺)。

③一定溫度下,將1 mol N2O4 充入一恒壓密閉容器中發生上述反應,下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態的是___________。

④若在相同溫度下,上述反應改在體積為10L的恒容密閉容器中進行,反應3sNO2的物質的量為0.6mol,則0-3s內的平均反應速率vN2O4=___________ mol·L1·s1。

【答案】 2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1048.9kJ/mol N2O4 減小 變深 ad 0.01

【解析】(1)肼可作為火箭發動機的燃料,與氧化劑N2H4反應生成N2和水蒸氣,將方程式②×2-①得肼和N2H4反應的熱化學方程式,2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1048.9kJ/mol,故答案為:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1048.9kJ/mol;

(2)根據(1)中反應2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)可知,N2O4中的氮元素從+4價變為0價,所以N2O4是氧化劑,故答案為:N2O4

(3)①升高溫度,化學平衡向吸熱反應方向移動,當溫度升高時,氣體顏色變深,平衡向正反應方向移動,所以正反應是吸熱反應即H0,故答案為:>;

②保持溫度和體積不變向上述平衡體系中再充入一定量的N2O4,相對于成比例增大反應物,即增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動即逆反應方向,所以NO2的體積分數減小,但二氧化氮的濃度仍然增大,則混合氣體的顏色變深,故答案為:減;變深;

a、反應方程式兩邊氣體的質量不相等,密度不變,說明達到了平衡狀態,故a正確;b、反應過程中,反應熱不會變化,不是變量,無法判斷是否達到平衡狀態,故b錯誤;c、根據圖像,正反應速率還在減小,則說明未達到平衡狀態,故c錯誤;d、四氧化二氮的轉化率不變,說明正逆反應速率相等,達到了平衡狀態,故d正確;故選ad

v(NO2)=v(NO2)= ==0.02mol/Ls,則v(N2O4)= v(NO2)=0.01mol/(Ls),故答案為:0.01。

練習冊系列答案
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(1)SO2的轉化率α(A)______α(B)。(“<”、“>”“=”)

(2)達到(1)所述平衡時,若向兩容器中通入少量的氬氣,A容器化學平衡_________移動。(正向”、“逆向”)

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