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2021年6月17日我國自主研發(fā)的神舟十二號飛船進入太空,改進型火箭推進劑之一為無色氣體N2O4。已知NO2和N2O4的結(jié)構式分別是。實驗測得N-N鍵的鍵能為167KJ?mol-1,NO2中氮氧鍵的鍵能為466KJ?mol-1,N2O4中氮氧鍵的鍵能為438.5KJ?mol-1。
(1)寫出N2O4轉(zhuǎn)化為NO2的熱化學方程式
N2O4?2NO2(g)ΔH=+57kJ/mol
N2O4?2NO2(g)ΔH=+57kJ/mol
。
(2)在100℃時,將0.40mol的NO2氣體充入2L的密閉容器中,每隔一定時間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析,得到下表所示數(shù)據(jù)。
時間/s 0 20 40 60 80
n(NO2/mol) 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4/mol) 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
平衡常數(shù)K可用反應體系中氣體物質(zhì)分壓表示(即Kp),表達式中用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)[例如:p(NO2)=p×x(NO2)]。設反應開始時體系壓強為P0,反應N2O4?2NO2,平衡時各組分壓強關系表達的平衡常數(shù)Kp=
[
p
N
O
2
]
2
p
N
2
O
4
,則Kp=
1.80p0
1.80p0
;20~40s內(nèi),NO2的平均反應速率為
3.6
3.6
mol?L-1?h-1。
(3)反應N2O4(g)?2NO2(g),一定條件下N2O4與NO2的消耗速率與自身壓強間存在:v(N2O4)=k1-p(N2O4),v(NO2)=k2-[p(NO2)]2。其中k1、k2是與反應及溫度有關的常數(shù)。一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)Kp的關系是k2=
2
k
1
K
p
2
k
1
K
p
。
(4)將一定量的NO2充入注射器中后封口,如圖是在拉伸或壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化(氣體顏色越深,透光率越?。?。下列說法正確的是
BD
BD

A.d點:v(正)>v(逆)
B.b點的操作是壓縮注射器
C.c點與a點相比,c(NO2)增大,c(N2O4)減小
D.若不忽略體系溫度變化,且沒有能量損失,則b、c兩點的平衡常數(shù)Kb>Kc

【考點】化學平衡的計算
【答案】N2O4?2NO2(g)ΔH=+57kJ/mol;1.80p0;3.6;
2
k
1
K
p
;BD
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:5引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。

    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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