Question

【題目】N2H4通常用作火箭的高能燃料，N2O4作氧化劑。請回答下列問題：

(1)已知：N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH＝＋a kJ/mol

N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－b kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－c kJ/mol

寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式__________________。

(2) N2、H2合成氨氣為放熱反應。800 K時向下列起始體積相同的密閉容器中充入2molN2、3molH2，甲容器在反應過程中保持壓強不變，乙容器保持體積不變，丙是絕熱容器，三容器各自建立化學平衡。

①達到平衡時，平衡常數(shù)K甲__________K乙__________K丙(填“>”、“<”或“＝”)。

②達到平衡時N2的濃度c(N2)甲__________c(N2)乙，c(N2)乙__________c(N2)丙(填“>”、“<”或“＝”)。

③對甲、乙、丙三容器的描述，以下說法正確的是__________。

A．乙容器氣體密度不再變化時，說明此反應已達到平衡狀態(tài)

B．在甲中充入稀有氣體He，化學反應速率加快

C．向甲容器中充入氨氣，正向速率減小，逆向速率增大

D．丙容器溫度不再變化時說明已達平衡狀態(tài)

Answer 1

【答案】

(1)2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－(a－c＋2b)kJ/mol

(2)①＝>②> <③CD

【解析】

試題分析：（1）①N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH＝＋a kJ/mol

②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－b kJ/mol

③2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－c kJ/mol

依據(jù)蓋斯定律②-（①+③）得到2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－(a－c＋2b)kJ/mol。

（2）①甲乙容器溫度不變，平衡常數(shù)不變，丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小，故K甲=K乙＞K丙。

②甲容器在反應過程中保持壓強不變，故容器體積減小，氮氣的濃度增大；乙容器保持體積不變，隨著反應的進行，壓強減��；丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向進行，故達到平衡時N2的濃度c（N2）甲＞c（N2）乙＜c（N2）丙。

③A．密度=m/V，總質(zhì)量一定，乙容器為恒容裝置，密度一直不變，則當氣體密度不再變化時，不能說明此反應已達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．甲為恒壓裝置，在甲中充入稀有氣體He，總體積增大，反應物濃度減小，化學反應速率減小，故B錯誤；C．向甲容器中充入氨氣，正向速率減小，逆向速率增大，故C正確；D．丙容器絕熱，故丙容器溫度不再變化時說明已達平衡狀態(tài)，故D正確； 故答案為CD。